УСТРОЙСТВО ЗВУКОВОГО ОПОВЕЩЕНИЯ КУПЕ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА Российский патент 2023 года по МПК H04R27/00 H04H20/62 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, к устройствам звукового оповещения пассажирского вагона купейного типа, и предназначена для обеспечения звукового/речевого/музыкального оповещения пассажиров.

Уровень техники

Из уровня техники известно купе вагона (патент РФ на полезную модель №50492, МПК B61D 1/00, публикация 20.01.2006 г.), оборудованное расположенными над дверью устройством озвучивания со встроенным ступенчатым регулятором громкости. Недостатком данного устройства является отсутствие плавной регулировки громкости, отсутствие переключения аудиосигнала, поэтому устройство не соответствует современным требованиям и не обеспечивает комфортное прослушивание.

Известен комплекс технических средств для локомотива и подвижного состава железных дорог, содержащий устройство оповещения, систему информации и диагностики, имеющую выход на систему связи и оповещения и содержащую установленные в кабине машиниста пульт и центральный контроллер. Центральный контроллер имеет выход на систему связи и оповещения, а также локальную сеть, проходящую по вагонам, микроконтроллеры, которые связаны через локальную сеть с центральным контроллером (патент РФ на полезную модель №30683, МПК B60Q 9/00, публикация 2003 г.).

Недостатком известного устройства является ограничение функциональных возможностей, исключающее возможность управления индивидуальным аудиоконтентом пассажиров купе, а также исключающее использование нескольких источников звука.

Наиболее близким по технической сущности является устройство звукового оповещения (патент РФ на полезную модель №181373, МПК A61F 9/08, G06F 1/16, публикация 11.07.2018 г.), содержащее микроконтроллер, средства хранения настроек и информационных сообщений, источник питания, динамик, цифроаналоговый преобразователь, один или несколько кнопочных переключателей. Также звуковой информатор может содержать приёмник, датчик движения, микрофон, аналого-цифровой преобразователь, один или несколько разъёмов.

Недостатком известного устройства является ограничение функциональных возможностей, исключающее возможность подключения пользовательского аудиоконтента и речевого оповещения, а также регулировки громкости звукового сигнала.

Раскрытие сущности полезной модели

При создании полезной модели решалась задача обеспечения пассажирского вагона купейного типа звуковым оповещением в соответствии с современными требованиями, необходимыми для комфортного пребывания пассажиров и персонала в вагоне на всем протяжении его следования по маршруту.

Технический результат – расширение функциональных возможностей устройства звукового оповещения купе пассажирского вагона.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство звукового оповещения купе пассажирского вагона содержит микроконтроллер, цифро-аналоговый преобразователь, усилитель мощности звуковой частоты и, по меньшей мере, один динамик, при этом, согласно изобретению, микроконтроллер устройства связан с общей вагонной сетью Ethernet посредством коммутатора цифровой связи с возможностью трансляции звука с других устройств сети Ethernet и с управляющим микроконтроллером посредством цифровой линии связи с возможностью переключения режима работы устройства по команде, полученной от управляющего микроконтроллера и/или трансляции звука, поступающего по цифровой линии связи с управляющего микроконтроллера.

При этом, согласно изобретению, общая вагонная сеть Ethernet включает центральный контроллер, размещенный в служебном купе проводника.

При этом, согласно изобретению, управляющий микроконтроллер оснащен дисплеем с сенсорным экраном для ввода команд управления.

При этом, согласно изобретению, режимы работы устройства включают переключение источника звукового сигнала, регулировка громкости, тембра и режим микширования сигналов с нескольких источников звука.

При этом, согласно изобретению, микроконтроллер выполнен с возможностью осуществления непрерывного или дискретного измерения, регистрации, передачи и накопления значений пакета аналоговых и дискретных параметров работы устройства.

Особенностью изобретения является то, что микроконтроллер устройства связан посредством коммутатора цифровой связи с общей вагонной сетью Ethernet, благодаря чему устройство обеспечивает возможность трансляции звука с других устройств сети Ethernet, в том числе с центрального контроллера, размещенного в служебном купе проводника.

Помимо этого, микроконтроллер устройства связан двунаправленной связью посредством, например, цифровой шины CAN с управляющим микроконтроллером блока комфорта купе (далее по тексту БКК), который может быть оснащен дисплеем с сенсорным экраном для ввода команд управления.

Связь микроконтроллера с общей вагонной сетью Ethernet и с управляющим микроконтроллером БКК позволяет использовать несколько источников звука с гибкой системой приоритезации, а также обеспечивать пассажиров купе индивидуальным аудиоконтентом на основании ручных пользовательских настроек посредством дисплея с сенсорным экраном или с мобильного устройства. По команде от управляющего микроконтроллера БКК микроконтроллер устройства осуществляет переключение источника звукового сигнала, регулировку громкости, тембра и режим микширования сигналов с нескольких источников звука.

Таким образом, взаимодействие микроконтроллера с управляющим микроконтроллером БКК и с другими устройствами вагонной сети Ethernet, позволяет реализовать расширенные функциональные возможности регулирования звукового потока, подключения пользовательского аудиоконтента путем подключения мобильных устройств к управляющему микроконтроллеру БКК через систему связи Bluetooth, а также использовать устройство оповещения как часть переговорной системы «пассажир-проводник», «пассажир-начальник поезда».

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется графическими материалами конкретного примера его осуществления, где на фиг. 1 представлена функциональная схема устройства звукового оповещения купе пассажирского вагона.

Осуществление изобретения

Устройство звукового оповещения размещается в каждом купе пассажирского вагона и содержит акустический блок 1, включающий микроконтроллер 2, цифро-аналоговый преобразователь 3, выполненный с возможностью преобразования цифровых сигналов в аналоговые, усилитель мощности звуковой частоты 4 и, по меньшей мере, один динамик 5. Связь микроконтроллера 2 с динамиком 5 через усилитель мощности звуковой частоты 4 осуществляется посредством, например, цифровой шины CAN.

Микроконтроллер 2 связан двунаправленной связью 6 посредством, например, цифровой шины CAN с управляющим микроконтроллером 7 блока комфорта купе (БКК) 8, выполненным с возможностью контроля состояния и управления всем оборудованием, установленным в купе железнодорожного вагона.

БКК 8 содержит дисплей 9 для отображения информации о состоянии оборудования купе, оборудованный сенсорным экраном для ввода команд управления и коммутатор 10 для соединения управляющего микроконтроллера 7 БКК посредством портов 11 и 12 и микроконтроллера 2 посредством порта 13 с другими устройствам общей вагонной сети Ethernet, взаимодействие между которыми осуществляется посредством цифровой линии связи 14. Общая вагонная сеть Ethernet включает центральный контроллер 15 системы визуализации и управления систем вагона (далее по тексту СВУСВ), размещенный в служебном купе проводника. Таким образом, микроконтроллер 2 устройства и управляющий микроконтроллер 7 БКК интегрированы в общую вагонную сеть устройств со стандартными интерфейсами связи (CAN, RS-485, LIN и т.д.), ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов для управления/анализа состояния вагонного оборудования. При этом управляющий микроконтроллер 7 БКК выполнен с возможностью управления настройками воспроизведения звуковых сигналов устройства звукового оповещения.

Микроконтроллер 2 выполнен с возможностью приема аудиоконтента в цифровом формате по цифровой линии связи 14, других устройств сети Ethernet, в том числе от центрального контроллера 15 СВУСВ или микроконтроллера 7 БКК и декодировании в аналоговый сигнал.

Микроконтроллер 2 выполнен с возможностью переключения звукового сигнала по команде, полученной от управляющего микроконтроллера 7 БКК 8.

Устройство выполнено с возможностью трансляции через систему связи Bluetooth аудиоконтента с мобильного устройства (например, смартфона, планшета, ноутбука и т.д.) пользователя с помощью беспроводного порта 16.

Ручная регулировка громкости динамика 5 в купе может осуществляться пассажиром с помощью дисплея 9 с сенсорным экраном или с мобильного устройства, путем передачи сигнала на микроконтроллер 7 БКК 8 и далее на микроконтроллер 2. Микроконтроллер 2 на основании полученного сигнала передает команду изменения режима громкости на динамик 5.

Устройство может получать питание по РОE технологии, позволяющей передавать удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартную витую пару в сети или может получать питание с внешнего источника.

Устройство работает следующим образом. Устройство звукового оповещения воспроизводит аудиопоток, который может поступать из различных источников, таких как широкоформатная потоковая передача аудиоконтента из сети Ethernet или цифровой музыкальный проигрыватель (например, с мобильного устройства пассажира) и т.д.

Непрерывная потоковая передача аудиоконтента на управляющий микроконтроллер 7 БКК осуществляется по сети Ethernet по цифровой линии связи 14. Например, потоковая передача может осуществляться центральным контроллером 15 СВУСВ. Также на управляющий микроконтроллер 7 БКК может транслироваться аудиопоток с мобильного устройства пользователя, например, смартфона, планшета, ноутбука и т.д. через беспроводной порт 16.

Управление звуковыми потоками осуществляет управляющий микроконтроллер 7 БКК по сигналам с сенсорного экрана дисплея 9 или с мобильного устройства. Управляющий микроконтроллер 7 на основании полученного сигнала посылает команду на переключение аудиосигнала микроконтроллеру 2.

Управляющий микроконтроллер 7 БКК получает по сети Ethernet пакет информации о характеристиках аудиопотока, программным образом обрабатывает полученный пакет информации и посылает команды микроконтроллеру 2 на включение/выключение, регулировку громкости, изменение с помощью дисплея 9 с сенсорным экраном аудиопотока из пакетных данных.

Таким образом, благодаря использованию устройства звукового оповещения, связанного с общей вагонной сетью Ethernet посредством коммутатора цифровой связи и с управляющим микроконтроллером БКК расширились возможности пользовательской регулировки аудиоконтента в купе пассажирского вагона.

Изобретение относится к системам звукового оповещения на железнодорожном подвижном составе. Устройство звукового оповещения купе пассажирского вагона содержит микроконтроллер, цифроналоговый преобразователь, усилитель мощности звуковой частоты и, по меньшей мере, один динамик. Микроконтроллер устройства связан с общей вагонной сетью Ethernet посредством коммутатора цифровой связи с возможностью трансляции звука с других устройств сети Ethernet и с управляющим микроконтроллером посредством цифровой линии связи с возможностью переключения режима работы устройства по команде, полученной от управляющего микроконтроллера и/или трансляции звука, поступающего по цифровой линии связи с управляющего микроконтроллера, при этом общая вагонная сеть Ethernet включает центральный контроллер, размещенный в служебном купе проводника. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства звукового оповещения купе пассажирского вагона. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство звукового оповещения купе пассажирского вагона содержит последовательно связанные посредством цифровой шины CAN микроконтроллер (2), цифроаналоговый преобразователь (3), усилитель мощности звуковой частоты (4) и, по меньшей мере, один динамик (5), отличающееся тем, что микроконтроллер (2) связан двунаправленной связью с общей вагонной сетью Ethernet посредством цифровой шины CAN (12), аппаратных портов (10, 11, 13) и коммутатора (15) цифровой связи с возможностью трансляции звука с других устройств сети Ethernet, включающей центральный контроллер (14), размещенный в служебном купе проводника; микроконтроллер (2) связан двунаправленной связью с управляющим микроконтроллером (7) посредством цифровой шины CAN (6) с возможностью переключения режима работы устройства по команде, полученной от управляющего микроконтроллера (7) и/или трансляции звука, поступающего по цифровой шине CAN (6) с управляющего микроконтроллера (7), при этом управляющий микроконтроллер (7) выполнен с возможностью выдавать команды на переключение источника звукового сигнала, регулировку громкости, тембра и режима микширования сигналов с нескольких источников звука, а также с возможностью гибкой приоритезации источников звука; при этом управляющий микроконтроллер (7) связан двунаправленной цифровой связью с дисплеем (9), оборудованным сенсорным экраном для ввода команд управления, и беспроводным портом (16) для связи с мобильным устройством пользователя с возможностью трансляции пользовательского аудиоконтента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микроконтроллер (2) выполнен с возможностью осуществления непрерывного или дискретного измерения, регистрации, передачи и накопления значений пакета аналоговых и дискретных параметров работы устройства.