【技术实现步骤摘要】
本申请涉及轨道交通领域，特别涉及一种面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统。
技术介绍
1、随着高铁、动车、机车等轨道交通车辆的不断发展，轨道交通车辆的功能越来越全面，其内部的电子控制系统需要管理的数据越来越多，而目前电子控制系统中所有输入信号和输出信号都是通过连接器与中央控制模块直接相连，但受限于连接器点位数量的限制，可控的输入通道和输出通道有限，无法同时支持大量的数据传输。
2、因此，如何提供一种平衡面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统的数据处理量以及体积的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，能够使可控的传输通道数量增多，增加信号密度。
2、为解决上述技术问题，本申请提供了一种面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，包括中央控制模块和传输控制模块，所述传输控制模块包括控制板卡、输入板卡和输出板卡，其中：
3、所述输入板卡，用于接收多路采样信号，并将多路采样信号转换为第一串行信号后发送至所述控制板卡；
4、所述输出板卡，用于当接收到第二串行信号，将所述第二串行信号转换为并行信号，并将所述并行信号传输给对应的被控模块；
5、所述控制板卡，用于根据所述第一串行信号得到采样数据，并将所述采样数据发送至所述中央控制模块，还用于根据接收到的控制指令生成并发送所述第二串行信号；
6、所述中央控制模块，用于输出所述控制指令，还用
7、可选的，所述输入板卡包括：
8、第一对外接口，用于接收多路采样信号；
9、输入转换电路，用于将每一所述采样信号转换为并行信号；
10、第一总线控制器，用于接收多路所述并行信号，将所有所述并行信号转换为第一串行信号后发送至所述控制板卡。
11、可选的，所述控制板卡，还用于接收输入自检信号，确定所述输入自检信号对应的目标输入板卡，将所述输入自检信号传输至所述目标输入板卡，还用于根据所述第一总线控制器发送的输入采样信号得到输入自检结果，并将所述输入自检结果发送至所述中央控制模块；
12、所述目标输入板卡的所述第一总线控制器，还用于根据所述输入自检信号对自身的输入通道进行自检，得到所述输入采样信号并发送给所述控制板卡；
13、所述中央控制模块，还用于生成所述输入自检信号，还用于接收所述输入自检结果。
14、可选的，根据所述第一总线控制器发送的输入采样信号得到输入自检结果的过程包括：
15、根据所述输入采样信号与所述输入自检信号对应的目标采样信号的比较结果得到输入自检结果。
16、可选的，所述输出板卡包括：
17、第二对外接口；
18、第二总线控制器，用于接收所述第二串行信号，将所述第二串行信号转换为并行信号，将各个所述并行信号传输至输出转换电路；
19、所述输出转换电路，用于控制所述第二对外接口与所述输出转换电路之间与所述并行信号对应的输出通道连通，以便将每一所述并行信号通过与其对应的所述输出通道传输给被控模块。
20、可选的，接收所述第二串行信号，将所述第二串行信号转换为并行信号的过程包括：
21、接收所述第二串行信号，对所述第二串行信号进行完整性校验；
22、若校验成功，将所述第二串行信号转换为并行信号。
23、可选的，所述控制板卡，还用于接收输出自检信号，确定所述输出自检信号对应的目标输出板卡，将所述输出自检信号传输至所述目标输出板卡，还用于根据所述第二总线控制器发送的输出采样信号得到输出自检结果，并将所述输出自检结果发送至所述中央控制模块；
24、所述目标输出板卡的所述第二总线控制器，还用于根据所述输出自检信号对自身的输出通道进行自检，得到所述输出采样信号并发送给所述控制板卡；
25、所述中央控制模块，还用于生成所述输出自检信号，还用于接收所述输出自检结果。
26、可选的，所述控制板卡和所述中央控制模块通过mvb总线或eth总线连接。
27、可选的，所述输入板卡的个数为多个；
28、和/或，
29、所述输出板卡的个数为多个。
30、可选的，所述中央控制模块，还用于确定当前应用环境，基于所述当前应用环境对所述控制板卡与所述输入板卡和/或所述输出板卡之间的传输总线进行控制，以使系统响应时间处于所述当前应用环境对应的需求时间范围内。
31、可选的，所述基于所述当前应用环境对所述控制板卡与所述输入板卡和/或所述输出板卡之间的传输总线进行控制，以使系统响应时间处于所述当前应用环境对应的需求时间范围内的过程包括：
32、将所述控制板卡与所述输入板卡和/或所述输出板卡之间的传输总线的总线传输速度调整为与所述当前应用环境对应的目标速度，以使系统响应时间处于所述当前应用环境对应的需求时间范围内。
33、可选的，所述基于所述当前应用环境对所述控制板卡与所述输入板卡和/或所述输出板卡之间的传输总线进行控制，以使系统响应时间处于所述当前应用环境对应的需求时间范围内的过程包括：
34、基于所述当前应用环境在多条传输总线中选择目标传输总线；
35、控制所述控制板卡与所述输入板卡和/或所述输出板卡通过所述目标传输总线传输信号，以使系统响应时间处于所述当前应用环境对应的需求时间范围内。
36、可选的，所述传输总线为i2c总线。
37、可选的，所述传输总线为spi总线。
38、可选的，所述传输总线为rs422总线或rs485总线。
39、本申请提供了一种面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，数据传输模块中的输入板卡和输出板卡均通过串行信号与控制板卡进行数据交互，并由控制板卡完成采集数据的上送以及控制信号的下发，减少了输入板卡/输出板卡与控制板卡之间的信号数量，以便数据传输模块可以添加更多的输入板卡/输出板卡，使得中央控制模块可控的传输通道数量增多，增加信号密度。
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1.一种面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，包括中央控制模块和传输控制模块，所述传输控制模块包括控制板卡、输入板卡和输出板卡，其中：
2.根据权利要求1所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述输入板卡包括：
3.根据权利要求2所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述控制板卡，还用于接收输入自检信号，确定所述输入自检信号对应的目标输入板卡，将所述输入自检信号传输至所述目标输入板卡，还用于根据所述第一总线控制器发送的输入采样信号得到输入自检结果，并将所述输入自检结果发送至所述中央控制模块；
4.根据权利要求3所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，根据所述第一总线控制器发送的输入采样信号得到输入自检结果的过程包括：
5.根据权利要求1所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述输出板卡包括：
6.根据权利要求5所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，接收所述第二串行信号，将所述第二串行信号转换为并行信
7.根据权利要求5所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述控制板卡，还用于接收输出自检信号，确定所述输出自检信号对应的目标输出板卡，将所述输出自检信号传输至所述目标输出板卡，还用于根据所述第二总线控制器发送的输出采样信号得到输出自检结果，并将所述输出自检结果发送至所述中央控制模块；
8.根据权利要求1所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述控制板卡和所述中央控制模块通过MVB总线或ETH总线连接。
9.根据权利要求1所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述输入板卡的个数为多个；
10.根据权利要求1-9任意一项所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述中央控制模块，还用于确定当前应用环境，基于所述当前应用环境对所述控制板卡与所述输入板卡和/或所述输出板卡之间的传输总线进行控制，以使系统响应时间处于所述当前应用环境对应的需求时间范围内。
11.根据权利要求10所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述基于所述当前应用环境对所述控制板卡与所述输入板卡和/或所述输出板卡之间的传输总线进行控制，以使系统响应时间处于所述当前应用环境对应的需求时间范围内的过程包括：
12.根据权利要求10所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述基于所述当前应用环境对所述控制板卡与所述输入板卡和/或所述输出板卡之间的传输总线进行控制，以使系统响应时间处于所述当前应用环境对应的需求时间范围内的过程包括：
13.根据权利要求10所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述传输总线为I2C总线。
14.根据权利要求10所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述传输总线为SPI总线。
15.根据权利要求10所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述传输总线为RS422总线或RS485总线。
...【技术特征摘要】
1.一种面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，包括中央控制模块和传输控制模块，所述传输控制模块包括控制板卡、输入板卡和输出板卡，其中：
2.根据权利要求1所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述输入板卡包括：
3.根据权利要求2所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述控制板卡，还用于接收输入自检信号，确定所述输入自检信号对应的目标输入板卡，将所述输入自检信号传输至所述目标输入板卡，还用于根据所述第一总线控制器发送的输入采样信号得到输入自检结果，并将所述输入自检结果发送至所述中央控制模块；
4.根据权利要求3所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，根据所述第一总线控制器发送的输入采样信号得到输入自检结果的过程包括：
5.根据权利要求1所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述输出板卡包括：
6.根据权利要求5所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，接收所述第二串行信号，将所述第二串行信号转换为并行信号的过程包括：
7.根据权利要求5所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控制系统，其特征在于，所述控制板卡，还用于接收输出自检信号，确定所述输出自检信号对应的目标输出板卡，将所述输出自检信号传输至所述目标输出板卡，还用于根据所述第二总线控制器发送的输出采样信号得到输出自检结果，并将所述输出自检结果发送至所述中央控制模块；
8.根据权利要求1所述的面向高可靠高安全应用的轻量化电子控...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴文慧，唐志龙，陈冬，王贤兵，陈路遥，张鑫，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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