CN111355516A - 一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法及系统，所述轨道交通运输车辆的短距离通信方法包括以下步骤：获取用户的输入指令并生成用户指令信息；通过信号调制装置将所述用户指令信息进行调制，并通过所述运输车辆内的电力线将调制后的用户指令信息发送至目标区域的信号解调装置；所述目标区域的信号解调装置接收所述调制后的用户指令信息，并将所述调制后的用户指令信息进行解调得到所述用户指令信息；将所述用户指令信息发送到服务终端设备。本发明实施例能够提高轨道交通运输车辆内的通信效率。

Description

一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法及系统。

背景技术

随着中国高铁建设和高铁核心技术的快速发展，虽然高铁的运行速度得到不断提升，但因为减少车厢内的热量流失保证温度，通常会在车窗涂上超薄的金属层，保证透光的同时还能减少热量流失。但也因为这层金属层，也造成了车厢内的信号差、甚至没有网络，以致车厢内的用户等无法正常进行通信，在用户有需求时，无法及时联系到乘务人员。可见，现有的轨道交通运输车辆内存在通信效率低的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法，能够提高轨道交通运输车辆内的通信效率。

第一方面，本发明实施例提供一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法，所述方法包括以下步骤：

获取用户的输入指令并生成用户指令信息；

通过信号调制装置将所述用户指令信息进行调制，并通过所述运输车辆内的电力线将调制后的用户指令信息发送至目标区域的信号解调装置；

所述目标区域的信号解调装置接收所述调制后的用户指令信息，并将所述调制后的用户指令信息进行解调得到所述用户指令信息；

将所述用户指令信息发送到服务终端设备。

可选的，所述获取用户的输入指令并生成用户指令信息的步骤包括：

建立输入装置与用户终端之间的通信连接；

通过所述输入装置获取所述用户终端的输入指令；

根据所述输入指令生成所述用户指令信息。

可选的，所述输入装置与所述用户终端通过无线或有线的方式进行连接。

可选的，所述服务终端设备通过有线或无线的方式与所述信号解调装置进行连接。

可选的，所述信号调制装置集成在所述输入装置中。

第二方面，本发明实施例还提供一种轨道交通运输车辆的短距离通信系统，包括：

用户端装置、服务端装置以及用于连接到电力线的耦合装置；其中，

所述用户端装置包括输入装置、与所述输入装置连接的信号调制装置，所述信号调制装置通过所述耦合装置连接到电力线上；

所述服务端装置包括接收装置、与所述接收装置连接的信号解调装置，所述信号解调装置通过所述耦合装置连接到电力线上。

可选的，所述输入装置通过有线连接方式与所述信号调制装置连接。

可选的，所述输入装置通过无线连接方式与所述信号调制装置连接。

可选的，所述接收装置通过有线连接方式与所述信号解调装置连接。

可选的，所述接收装置通过无线连接方式与所述信号解调装置连接。

本发明实施例中，通过获取用户的输入指令并生成用户指令信息；通过信号调制装置将所述用户指令信息进行调制，并通过所述运输车辆内的电力线将调制后的用户指令信息发送至目标区域的信号解调装置；所述目标区域的信号解调装置接收所述调制后的用户指令信息，并将所述调制后的用户指令信息进行解调得到所述用户指令信息；将所述用户指令信息发送到服务终端设备。本发明实施例由于通过信号调制装置对所述用户指令信息进行调制，能够实现信号频率的转换，并将完成调制的用户指令信息加载到电流中，沿着电力线路进行数据传输，当目标区域的信号解调装置接收到上述完成调制的用户指令信息后，会对信号频率进行解调转换为调制前的用户指令信息，能够实现信号频率的再次转换，在短距离范围内，通过信号调制装置以及信号解调装置实现信号频率的转换实现通信，能够提高轨道交通运输车辆内的通信效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例提供的一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法的流程示意图；

图2是图1中步骤101的具体流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种轨道交通运输车辆的短距离通信系统的系统架构示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法的流程示意图，如图1所示，该轨道交通运输车辆的短距离通信方法包括以下步骤：

步骤101、获取用户的输入指令并生成用户指令信息。

上述用户可以指轨道交通运输车辆内的用户，例如：乘坐高铁的用户。上述输入指令可以是用户手动输入的指令，当在交通运输车辆的车厢内安装有按钮或者触摸屏幕时，高铁上的用户可以按动安装在车厢内的按钮发出输入指令，或者用户可以通过安装在车厢内的触摸屏幕发出上述输入指令。其中，上述按钮和触摸屏幕可以是安装在座位的旁边，可以是安装在座位的前面，还可以是每个车厢内安装一个按钮和一个触摸屏幕等，按钮和触摸屏幕的安装位置没有固定限制，可以根据不同的需求具体设定。上述用户的输入指令还可以通过语音的方式发出，例如：用户通过车厢内的触摸屏幕，点击语音输入功能，从而实现语音输入，通过语音方式实现输入指令的输入，可以减少用户手动操作。

上述用户指令信息可以携带有与用户对应的车厢编号信息、座位号信息，用户需求信息等，其中，用户需求信息可以包括但不限于紧急情况、用餐、购物等，例如：五号车厢6A座用户需要一瓶矿泉水。

步骤102、通过信号调制装置将用户指令信息进行调制，并通过运输车辆内的电力线将调制后的用户指令信息发送至目标区域的信号解调装置。

其中，上述信号调制装置可以包括一个第一电力猫，该第一电力猫可以用于对用户指令信息进行调制，可以将用户指令信息转换为高频信号(调制后的用户指令信息，包括有用户指令信息)，高频信号的通信能力强，将其转换为高频信号后，可以将高频信号通过电力线进行传输，直至发送到目标区域的信号解调装置。第一电力猫可以设置在每节车厢内，也可以根据需要进行调整。

上述目标区域可以是指轨道交通运输车辆中的某节车厢，上述某节车厢可以是餐厅车厢、客服车厢，或者是总台控制车厢等。上述总台控制车厢可以是专门用来控制通信以及各种用户服务的车厢，总台控制车厢内可以有工作人员。上述目标区域的信号解调装置可以包括目标区域的一个第二电力猫，第二电力猫可以用于对电力线传输过来的高频信号进行解调，解调出用户指令信息。上述第一电力猫与第二电力猫可以都具有解调与调制的功能，只是在不同的设置位置执行了不同的功能，例如：当第一电力猫执行解调功能、第二电力猫执行调制功能时，工作人员可以发送反馈信息，反馈信息中可以包括已接收到用户指令信息，反馈信息经过第二电力猫调制后加载到电流中，通过电力线进行通信传输，直到第一电力猫接收到调制后的反馈信息后进行解调，然后可以通过显示屏幕、按钮、语音等方式通知用户已接收到用户指令信息。

上述电力线可以是导电电流导线，可以隐藏设置在车厢的车底、设置在车厢的车体中。电力线可以用于各装置之间的连接，还可以用于对高频信号进行传输，无需额外布置网线或者路由器，降低施工成本。

具体的，上述第一电力猫接收到用户指令信息后，可以对用户指令信息进行调制，得到调制后的用户指令信息，也即是将用户指令信息转换为高频信号，实现信号低高频的转换，并将高频信号发送到电力线的电流中进行传输，直到通过电力线将高频信号传输到第二电力猫后，第二电力猫会对高频信号进行解调，将高频信号转换为调制前的用户指令信息，实现信号高低频的转换，完成一次完整的信号传输过程。

需要说明的是，上述第一电力猫调制得到高频信号后，可以通过一个耦合装置接收第一电力猫传输的高频信号，然后通过耦合装置将高频信号加载到电流中，通过电力线进行传输。其中，耦合装置中可以设置有参与耦合过程的电路，可以用于实现第一电力猫与电力线之间的无缝通信衔接，可以避免第一电力猫与电力线直接连接时，由于通信信号的强弱等原因造成加载失败，或者信号干扰等问题。

步骤103、目标区域的信号解调装置接收调制后的用户指令信息，并将调制后的用户指令信息进行解调得到用户指令信息。

其中，目标区域的信号解调装置(第二电力猫)具有解调功能，能够对调制后的用户指令信息(高频信号)进行解调，可以获取到通过高频信号表征的用户指令信号。例如：五号车厢内座位号为2C的用户通过显示屏幕或者按钮等发出输入指令“酸菜泡面一份”，然后系统通过对接收到的输入指令进行形式转换以生成与“酸菜泡面一份”对应的用户指令信息，并将用户指令信息通过第一电力猫进行调制转换为与“酸菜泡面一份”对应的高频信号，基于耦合装置将对应的高频信号加载到电流中，通过电力线进行信号传输，将其发送到第二电力猫中，然后第二电力猫对对应的高频信号进行解调，得到用户发出的“酸菜泡面一份”这个信息。这样，可以实现一个高低频的转换，解析出用户指令信息，获取用户的需求。

步骤104、将用户指令信息发送到服务终端设备。

上述服务终端设备可以是支持储存、查询、或者显示等功能的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio LayerIII，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group AudioLayer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。服务终端设备根据接收到的具有高频信号表征的用户指令信息进行操作，可以提示目标区域的工作人员用户的需求。其中，提示方式可以是灯光、字幕、语音等或者多种方式进行结合得到的方式。上述目标区域的工作人员可以是餐厅车厢内的餐饮服务人员、客服车厢内的客服人员，也可以是总台控制车厢内的管理人员。

具体的，第二电力猫对对高频信号进行解调后，得到用户指令信息，实现高频信号与电力线的分离，然后将解析得到的用户指令信息发送至服务终端设备，在服务终端设备的显示屏上可以进行显示，或者在显示的同时进行语音播报等。

需要说明的是，在本发明实施例中，交通运输车辆可以包括火车、高铁等各种轨道交通运行的车辆。上述短距离不做固定限制，针对不同的交通运输车辆而言，其通信距离各不相同，例如：对于高铁而言，若服务终端设备设置在第一节车厢，则短距离可以指第一节车厢与第二节车厢的距离，或者第一节车厢与第五节车厢之间的距离等等。每节车厢的长度不同，对应的通信距离也不同；服务终端设备设置的位置不同，通信距离也会不同，具体可以根据情况而定。在本发明实施例中，提到的第一电力猫与第二电力猫可以是具有相同功能的设备，只是针对设置的环境不一样，其执行的功能不同，且“第一”、“第二”只是为了方便描述，并没有包含、大小等关系。

本发明实施例由于通过信号调制装置对所述用户指令信息进行调制，能够实现信号频率的转换，并将完成调制的用户指令信息加载到电流中，沿着电力线路进行数据传输，当目标区域的信号解调装置接收到上述完成调制的用户指令信息后，会对信号频率进行解调转换为调制前的用户指令信息，能够实现信号频率的再次转换，在短距离范围内，通过信号调制装置以及信号解调装置实现信号频率的转换实现通信，能够提高轨道交通运输车辆内的通信效率。

参见图2，图2是图1中步骤101提供的一种方法流程图，如图2所示，步骤101包括：

步骤201、建立输入装置与用户终端之间的通信连接。

上述输入装置包括网卡模块、蓝牙模块、USB接口(Universal Serial Bus通用串行总线)、RJ45接口，VGA接口(Video Graphics Array视频传输标准)；网卡模块、蓝牙模块可以用于实现输入装置与用户终端之间的无线通信连接。

上述用户终端可以是设置在轨道交通运输车辆车厢内的按钮，可以是轨道交通运输车辆车厢内预先设置的触摸屏幕；也可以是支持储存、查询、或者显示等功能的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、MP3播放器(Moving Picture Experts GroupAudio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。上述用户终端可以包含多个功能选项键，功能选项键可以是用于菜单点餐预订，也可以是紧急情况呼唤列车人员，功能选项键也可以用于其它操作，在本发明实施例中，对此不做限定。

上述输入装置与用户终端之间的通信连接可以是通过电力线连接，例如：输入设备与触摸屏幕通过电力线连接。输入装置与用户终端之间的通信连接还可以是通过USB接口、RJ45接口，VGA接口连接，或者通过网卡模块、蓝牙模块等进行连接。

步骤202、通过输入装置获取用户终端的输入指令。

上述输入指令包括，用户按住按钮的指令、用户通过在触摸屏幕上输入的点餐服务指令等。当用户终端完成指令的输入后输入装置获取该输入指令。例如，当用户按完按钮后，用户按住按钮的指令会被输入装置获取、当用户在触摸屏幕上输入好点餐服务后，点餐服务指令会被输入装置获取。当输入装置与用户的手机进行连接时，用户可以通过手机实现输入指令的输入，例如：用户可以通过手机中应用程序输入“蛋炒饭”的输入指令，在输入指令“蛋炒饭”完成后装置获取这个“蛋炒饭”的输入指令。

步骤203、根据输入指令生成用户指令信息。

上述输入装置与用户终端建立连接后可以获取用户终端的输入指令，再根据用户终端的输入指令生成用户指令信息，例如：当用户只要进入列车车厢内，用户的手机就会自动识别到车厢内预先布置好的无线通信网络，用户为了方便上网可以连接车厢内的无线通信网络，当用户连接好车厢内的无线通信网络后系统会自动向用户弹出一个提示框，用户根据提示框的内容进行操作，从而实现自己的手机与输入装置建立连接，当车厢内发生有人晕倒等紧急情况时，用户通过已经与输入装置建立连接的手机进行相应地指令选择，再根据选择的指令生成用户指令信息。再例如：当用户需要咨询服务时，用户只要通过已经与输入装置建立连接的手机等用户终端进行相应地指令选择，即用户可以把手机软件的应用界面切换到咨询服务界面，进行相应地指令选择，再根据选择的指令生成用户指令信息。再例如：当用户需要点餐服务服务时，用户只要通过已经与输入装置建立连接的手机进行相应地指令选择，即用户把手机软件的应用界面切换到点餐界面，进行相应地指令选择，再根据选择的指令生成用户指令信息。其中，当切换到点餐界面时，界面还会自动弹出最新的菜品来吸引用户或者供用户选择，这样不仅增加了系统的界面的智能化还可以在第一时间为用户提供通信选择。需要说明的是，上述用户可以是轨道交通运输车辆中车厢内的用户。

在本发明实施例中，可以通过多种方式建立输入装置与用户终端之间的通信连接，提供了更多可能的选择。并且可以通过建立输入装置与用户终端之间的通信连接，直接获取用户终端的输入指令，便于用户可以直接通过随身携带的用户终端便可以实现各种操作，以实现及时与工作人员之间的通信。

可选的，输入装置与用户终端通过无线或有线的方式进行连接。

上述有线连接可以是指通过电力线或者双绞线进行连接，上述无线方式可以包括WIFI、蓝牙、终端设备的热点等。

上述用户终端可以是轨道交通运输车辆中车厢内的按钮、触摸屏幕，或者是用户的手机、电脑等。用户终端可以与输入装置进行无线或有线连接，例如：当用户终端需要与输入装置进行有线或者无线连接时，用户可以用车厢内预先设置的双绞线与自己的笔记本电脑连接，从而实现笔记本电脑与输入装置进行有线连接；用户还可以通过车厢内的WIFI与自己的手机进行连接，从而实现手机与输入装置进行无线连接。

具体的，输入装置中可以安装有网卡模块，用户可以通过网卡模块直接利用双绞线与自己的电脑连接，其中网卡模块的外接口可以是BNC连接头，用于连接RG58同轴电缆(细缆)。RJ-45连接头，用于连接UTP电缆(即最常用的双绞线)。AUI连接头，连接AUI电缆所使用的连接头。同时输入装置中还设置有装置驱动模块，驱动模块用于在用户通过网卡模块的外接口与自己的电脑连接后系统会自动识别用户的电脑作为输入设备，当识别完后，用户就可以通过自己的电脑实现订餐和报警等服务。

在一种可行的实施例中，车厢中的每个座位处可以安装一个按钮，其中，按钮与输入装置可以通过电力线连接或者通过无线连接，当需要点餐或者有突发情况时，可以直接通过按按钮来实现与工作人员的通信。在另一种可行的实施例中，车厢中可以安装有触摸屏幕，触摸屏幕中安装有服务系统，通过触摸屏幕的屏幕可以直接进行选择性输入相应指令来完成与轨道交通运输车辆中总台控制车厢的通信。其中，触摸屏幕可以是设置有控制器、运算器和存储器的微型计算机，用户可以直接通过触摸屏幕实现指令选择输入，例如：在列车上有人突发心脏病晕倒，车厢内的任何用户可以帮忙按动按钮，或者通过操作触摸屏幕输入报警指令；此时工作人员会第一时间收到报警信息，会第一时间处理，从而避免错过最佳的抢救时间。

需要说明的是，上述总台控制车厢也可以是餐厅车厢、客服车厢等，上述总台控制车厢、餐厅车厢、客服车厢可以是一个或者多个都设置在目标区域中，目标区域可以是整个轨道交通运输车辆的控制中心。

在一种可行的实施例中，列车内可以预先构建一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的通信方式，或者以太网网络。其中，可以由网关系统、车厢内WIFI分布系统、地面服务中心构成的系统来构建，实现列车内WIFI的搭建。在搭建好WIFI后，用户可以通过手机等电子设备与车厢内的WIFI连接，在电子设备中可以下载有与列车上的服务系统对应的微信小程序或微信公众号等，实现连接后系统会自动识别用户的手机设备，此时，用户可以通过微信小程序或微信公众号等方式输入用户的输入指令，例如：用户直接在手机上进入对应的微信公众号进行点餐服务或者报警服务等。

输入装置内还可以安装有蓝牙模块，蓝牙模块用于与外界的电子设备进行通信连接，例如：当用户的手机开启蓝牙时，手机会自动识别输入装置里的蓝牙，用户可以点击确定连接从而实现手机与输入模块的连接。

可选的，服务终端设备通过有线或无线的方式与信号解调装置进行连接。

其中，目标区域的信号解调装置可以通过有线或无线的方式与服务终端设备进行连接，例如：目标区域中的控制电脑与目标区域的信号解调装置通过双绞线连接实现有线连接，目标区域中的控制电脑与目标区域的信号解调装置通过WIFI连接实现无线连接。

具体的，服务终端设备可以是通过电力线与目标区域的信号解调装置进行连接，或者目标区域的信号解调装置中设置有网卡模块，可以通过网卡模块直接利用双绞线与服务终端设备连接，例如，通过网卡模块直接利用双绞线与服务终端总控制电脑连接；其中网卡模块的外接口可以是BNC连接头，用于连接RG58同轴电缆(细缆)。RJ-45连接头，用于连接UTP电缆(即最常用的双绞线)。AUI连接头，连接AUI电缆所使用的连接头。同时目标区域的信号解调装置和服务终端设备中都设置有驱动模块，驱动模块用于目标区域的信号解调装置和服务终端设备连接后能够驱动自动识别，从而实现连接。

具体的，目标区域的信号解调装置中可以设置有蓝牙模块，服务终端设备中也设置有蓝牙模块。当服务终端设备中的蓝牙模块开启时，目标区域的信号解调装置中设置有蓝牙模块会自动识别，乘务人员或者管理人员通过操控服务终端设备中的连接指令实现服务终端设备与目标区域的信号解调装置无线连接。此外，目标区域的信号解调装置中设置有无线通信模块，无线通讯模块产生无线局域网络(WIFI)，服务终端设备通过连接无线局域网络(WIFI)从而实现服务终端设备与目标区域的信号解调装置无线连接。

在一种可能的实施例中，还可以是目标区域的信号解调装置中还设置有无线网卡及AP(无线访问接入点，WirelessAccessPoint)，通过无线网卡及AP的配置，从而产生无线局域网络(WIFI)。在服务终端设备接入无线局域网络(WIFI)时，可以是一台服务终端设备或者是多台服务终端设备，通过多台服务终端设备与目标区域的信号解调装置后，可以实现多个管理人员或者多个控制人员同时控制。

在服务终端设备通过有线或无线的方式与信号解调装置完成连接时，若车厢内的输入装置接收到用户的按压操作输入的输入指令、或者通过屏幕输入的输入指令，则会生成对应的用户指令信息，车厢内的输入装置会将用户指令信息发送给对应车厢内的信号调制装置进行调制，转换为高频信号，耦合装置将这个高频信号加载到电流中，使得高频信号沿着电力线路进行数据信息传输。

目标区域的信号解调装置对调制后的用户指令信息进行解调，并将调制后的用户指令信息发送给目标区域的服务终端设备。具体的，目标区域的信号解调装置对电力线中的高频信号进行解调获得高频信号表征的用户指令信息，从而实现高频信号与电力线的分离，目标终端设备可以将用户指令信息进行一种或者多种形式的显示。

目标区域的服务终端设备可以根据接收到的用户指令信息进行操作以提示目标区域的工作人员。具体的，目标区域的接收装置接收到具有高频信号表征的用户指令信息后，可以在显示屏上显示相应的指令信息、通过扬声器进行语音播报等方式进行提示操作。若配置有多台服务终端设备时，目标区域的多台服务终端设备可以发出提示，从而实现多个管理人员或者乘务人员都能同时接受到用户的用户指令信息，在多台服务终端设备接收到用户的用户指令信息后，可以只要在一台服务终端设备上确认收到用户的用户指令信息，提示操作就会终止。

可选的，信号调制装置集成在输入装置中。

其中，信号调制装置可以集成在输入装置中，信号调制装置可以单独集成在输入装置中，也可以集成在网卡模块、蓝牙模块、USB接口、RJ45接口、VGA接口中，例如：可以集成在输入装置中的蓝牙模块。

当用户终端与输入装置连接时，用户根据自身需要对用户终端上的多个选择项进行相应地选择，再通过输入装置获取用户终端的输入指令，从而生成对应的用户指令信息。此时，集成在输入装置中的信号调制装置直接对用户指令信息进行调制，并通过电力线路将调制后的指令信息进行传输。这样，有利于实现用户终端与服务终端设备更快地建立连接，从而实现更好的通信，增强通信强度，无需将输入装置单独与信号调制装置进行再一次连接后，再将输入装置与耦合装置连接，避免通信强度受影响，甚至增加成本。

在本发明实施例中，由于通过信号调制装置对所述用户指令信息进行调制，能够实现信号频率的转换，并将完成调制的用户指令信息加载到电流中，沿着电力线路进行数据传输，当目标区域的信号解调装置接收到上述完成调制的用户指令信息后，会对信号频率进行解调转换为调制前的用户指令信息，能够实现信号频率的再次转换，在短距离范围内，通过信号调制装置以及信号解调装置实现信号频率的转换实现通信，能够提高轨道交通运输车辆内的通信效率

参见图3，图3是本发明实施例提供的一种轨道交通运输车辆的短距离通信系统的系统架构示意图。如图3所示，轨道交通运输车辆的短距离通信系统的系统架构300包括：用户端装置301、服务端装置302及用于连接到电力线的耦合装置，耦合装置包括第一耦合装置303、第二耦合装置308，其中：

用户端装置301包括输入装置304、与输入装置连接的信号调制装置305，其中，信号调制装置305通过第一耦合装置303连接到电力线上；

服务端装置302包括接收装置307、与接收装置307连接的信号解调装置306，信号解调装置306通过第二耦合装置308连接到电力线上；

输入装置304通过有线或者无线连接方式与信号调制装置305连接；

接收装置307通过有线或者无线连接方式与信号解调装置306连接。

其中，上述信号调制装置305可以是第一电力猫，上述信号解调装置306可以是第二电力猫。信号调制装置305用于调制信号，信号解调装置306用于解调信号。第一耦合装置303中设置有可以参与耦合过程的电路，用于将调制后的用户指令信息加载入电流中；第二耦合装置308可以用于对服务端装置302接收到的调制信号进行差分运算，获得差分信号，并对差分信号进行解调，从而获得解调后的用户指令信息与接收装置307进行通信。

本发明实施例提供一种具体的应用场景，例如：若目标区域是列车上的餐厅，假设某车厢的用户想要点餐，但餐厅车厢距离本车厢较远，此时用户只需要通过用户端装置301中的输入装置304进行点餐，输入装置304上可以布置有一个触摸屏幕，触摸屏幕上面显示了餐厅今日的菜品，用户可以根据自身的喜好进行选择，按下“确定”键即完成了点餐操作。此时，餐厅对应的服务端装置302的终端设备的显示屏上显示“某车厢某区域宫保鸡丁一份”，同时还可以以铃声进行提示餐厅的工作人员。其中，输入装置304可以通过有线或者无线连接方式与信号调制装置305连接，也可以是用户通过车厢内的无线WIFi连接到自己是手机，从而通过自己的手机进行点餐。

本发明实施例提供另一种具体的应用场景，例如：目标区域是列车上的中控室，若某车厢发生了紧急情况(例如：有人晕倒、小孩走丢、打架事件等)，但车厢内未见到列车上的工作人员，此时用户可以在座位旁的输入装置304进行上进行紧急事件选择操作，中控室的服务端装置302的终端设备的显示屏上会显示“某车厢某区域紧急事件”或者语音通报的方式通知列车上中控室的工作人员进行相应地处理。同样的车厢内每个人都可以通过车厢内的无线WIFi连接到自己是手机或者笔记本电脑，同时向中控室报告情况。

需要说明的是，上述中控室可以是餐厅车厢、客服车厢、总台控制车厢等，其中，餐厅车厢、客服车厢、总台控制车厢可以根据不同轨道交通运输车辆的具体情况设置，都可以具有服务功能。

系统架构300中，各装置之间的具体工作如下：

车厢内的输入装置304获取用户的按压操作生成用户指令信息，并将指令信息发送给对应车厢内的信号调制装置305。其中，用户可以根据自身需要对轨道交通运输车辆车厢内的输入装置304上的各个选择项进行相应地选择，生成对应的用户指令信息发送给该车厢内信号调制装置305。

车厢内的信号调制装置305对接收的用户指令信息进行调制，并通过电力线路将调制后的用户指令信息进行传输。具体地，车厢内的信号调制装置305对接收到的用户指令信息进行调制，将用户指令信息转换为高频信号，耦合装置将这个高频信号加载到电流中，使得高频信号沿着电力线路进行数据信息传输。

目标区域的信号解调装置306对调制后的用户指令信息进行解调，并将解调后的用户指令信息发送给目标区域的接收装置307。具体的，目标区域的信号解调装置306对电力线中的高频信号进行解调获得高频信号表征的用户指令信息，从而实现高频信号与电力线的分离，根据获取高频信号表征的用户指令信息启动对应的提示操作。

上述输入装置304可以包含多个功能选项键或者输入装置304外连的用户终端包含多个功能选项键。其中，功能选项键可以是用于菜单点餐预订，也可以是紧急情况呼唤列车人员。例如：有人晕倒、打架事件、物品被盗等等。其中指令信息携带有车厢编号、位置区域以及指令信息。

需要说明的是，目标区域的信号解调装置306将具有高频信号表征的用户指令信息发送给接收装置307的方式可以通过有线或者无线的方式进行传输，无线方式可以是WIFI、蓝牙、终端设备的热点等。有线方式可以是通过电力线等进行连接。

目标区域的接收装置307根据接收到的具有高频信号表征的用户指令信息进行操作以提示目标区域的工作人员。具体的，目标区域的接收装置307接收到具有高频信号表征的用户指令信息后，可以在显示屏上显示相应的用户指令信息、通过扬声器进行语音播报等方式进行提示操作。

在一种可能的实施例中，当输入装置304需要通过无线连接方式与信号调制装置305连接，接收装置307需要通过无线连接方式与信号解调装置306连接时，可以统一构建整个列车的无线局域网络系统，从而实现输入装置304通过无线连接方式与信号调制装置305连接。接收装置307通过无线连接方式与信号解调装置306连接。

具体的，可以通过网关系统、车厢WIFI分布系统、地面服务中心来实现列车内的无线局域网络覆盖。其中，网关系统主要实现铁路沿线各种制式通信网络引入车内的车载网关功能，提供最高的数据传输性能；或者为列车与地面服务中心之间提供通信通道的地面网关功能。

车载网关的主机部分通常设置于机车内或动车组的驾驶室。如有可能，可选用车载标准机架，采用模块化的板卡，集成到既有设备机框中。主机部分根据铁路沿线可选用通信制式配备相应的通信处理板，引入公网运营商通信制式(GPRS/EDGE/LTE)的调制解调模块，接入车站内无线局域网络(WIFI)的载波模块:此外，可能还需要配备用于定位和测速的GPS处理模块；处理板最好采用通用接口的模块化设计，适合技术演进、版本更新。同时，为实现各种制式之间的切换，还应配备能实现该功能的路由器，负责建立基于外网的连接并监视连接状态，用户身份鉴权，以及实现列车内、外网之间的IP数据传送。

上述车载网关还应设置与外网各通信制式相配套的车顶天线。为减少天线数量，可选用宽频段的天线，提供基于不同频段动态的增益范围。

地面网关与车载网关相对应，实现外网与地面服务中心的互联，地面网关可分布式设置于提供各通信制式的外网运营商处，或者集中设置在铁路运营商处。该网关用来处理连接到车载网关的所有IP隧道和VPN，避免车地通信中由于制式切换而产生相应数据连接的中断:另外，该网关需接入互联网，并具有路由功能，配置相应防火墙，避免未授权用户通过互联网接入系统。

车厢WIFI分布系统。车厢WIFI分布系统由分布在每个车厢内的接入系统组成，实现车厢之间的桥接和车上用户的无线局域网络(WiFi)接人。由于各车厢相对独立，且非动车组的车厢有被解编的可能，因此桥接设备通常采用无线技术，使1个车厢与相邻的2个车厢互连起来；实现用户无线局域网络(WiFi)接入的是AP设备，可与桥接设备合设。

车厢分布系统的天馈方案有多种，如全向天线、定向天线、漏缆等。漏缆方案信号覆盖最平稳，而且可采用隐藏式安装，但由于安装涉及改造的范围大，更适合新车辆在出厂前安装，不太适用于对既有车辆改造的工程；天线方案对用户座位的选择有一定限制，由于天线覆盖的不均匀，可能远离天线的用户收不到稳定的信号，需进行细致的网络优化，另外，还需考虑选用外观小巧、隐蔽性好的天线。

地面服务中心用于整个系统网络的运营维护管理，对列车设备进行24小时监控。车上设备的监控信息、统计信息等通过网关系统周期性地上报到地面服务中心。比如，网络服务质量信息测量周期设为每2min连续测量108，统计信息设为每5s或10s进行一次。可实现的功能有鉴权、计费、故障管理、性能管理，系统远程升级等，并考虑关键业务处理单元的冗余功能。

车厢WIFI分布系统的整体设计，还应考虑车载设备与车体的集成，车顶天线对车体运行的影响。车载设备供电方式应能支持宽范围的电压波动，配备浪涌保护、UPS系统，选用能应对苛刻列车环境的专用线缆。

在整个列车无线局域网络(WiFi)都搭建好之后，输入装置304就可以通过无线连接方式与信号调制装置305连接；接收装置307就可以通过无线连接方式与信号解调装置306连接。其中，也可以通过设置蓝牙模块来实现无线输入。即输入装置304中设置有蓝牙模块，信号调制装置305中设置有蓝牙模块，接收装置307和信号解调装置306中也设置有蓝牙模块；当输入装置304需要通过无线连接方式与信号调制装置305连接时，可以通过在输入装置304中启动蓝牙模块识别信号调制装置305中的蓝牙模块，从而实现无线连接。当接收装置307需要通过无线连接方式与信号解调装置306连接时，可以在接收装置307中启动蓝牙模块识别信号解调装置306中的蓝牙模块，从而实现无线连接。此时输入装置304就可以通过无线连接方式与信号调制装置305连接。接收装置307就可以通过无线连接方式与信号解调装置306连接。

在输入装置304通过无线连接方式(无线局域网络(WiFi)或者蓝牙模块)与信号调制装置305连接。接收装置307通过无线连接方式(无线局域网络(WiFi)或者蓝牙模块)与信号解调装置306连接后，系统中各个装置之间便可以工作，从而实现通信。

更具体的，车厢内的输入装置304接收用户的按压操作生成用户指令信息，并将用户指令信息发送给对应车厢内的信号调制装置305，例如：用户根据自身需要，利用无线局域网络(WiFi)连接好自己的手机后，或者通过蓝牙模块连接好自己的手机后，在手机端中对相应的输入指令相应地选择，生成对应的用户指令信息发送给该车厢内信号调制装置305。需要说明的是，手机端中可以包含多个功能选项键，每个功能选项键对应相应的输入指令，其中功能选项键可以是用于菜单点餐预订，也可以是紧急情况呼唤列车人员，例如：有人晕倒、打架事件、物品被盗等等。其中用户指令信息携带有车厢编号、位置区域等信息。

在一种可能的实施例中，上述电力线可以设置在车厢与目标区域之间，与每个车厢的耦合装置连接；其中电力线的条数为N条(N为大于等于1的整数)；用户端装置301通过N条电力线向服务端装置302发送N个调制信号，每条电力线传输一个调制信号，上述N个调制信号是用户端装置301中输入装置304获得并通过信号调制装置305调制后得到的，每个调制信号的相位与传输该调制信号的电力线上的交流电流的相位相同。需要说明的是上述调制信号包括调制后的用户指令信息。

在本发明实施例中，通过车厢内的输入装置304接收用户的输入指令并生成用户指令信息，并将用户指令信息发送给对应车厢内的信号调制装置305，车厢内的信号调制装置305对接收的用户指令信息进行调制，实现高低频信号的转换，并通过电力线路将调制后的用户指令信息(高频信号)进行传输；目标区域的信号解调装置306对调制后的用户指令信息进行解调，实现将高频信号与电力线之间的隔离，将高频信号中的用户指令信息解调出来，并将解调后的用户指令信息发送给目标区域的接收装置307，目标区域的接收装置307根据接收到的解调后的用户指令信息进行操作，以提示目标区域的工作人员。在短距离范围内，通过信号调制装置305以及信号解调装置306实现信号频率的转换实现通信，能够提高轨道交通运输车辆内的通信效率。

本发明实施例提供的轨道交通运输车辆的短距离通信系统能够实现上述方法实施例中的各个实施方式，以及相应有益效果，为避免重复，这里不再赘述。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种轨道交通运输车辆的短距离通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取用户的输入指令并生成用户指令信息；

通过信号调制装置将所述用户指令信息进行调制，并通过所述运输车辆内的电力线将调制后的用户指令信息发送至目标区域的信号解调装置；

所述目标区域的信号解调装置接收所述调制后的用户指令信息，并将所述调制后的用户指令信息进行解调得到所述用户指令信息；

将所述用户指令信息发送到服务终端设备。

2.如权利要求1所述轨道交通运输车辆的短距离通信方法，其特征在于，所述获取用户的输入指令并生成用户指令信息的步骤包括：

建立输入装置与用户终端之间的通信连接；

通过所述输入装置获取所述用户终端的输入指令；

根据所述输入指令生成所述用户指令信息。

3.如权利要求2所述轨道交通运输车辆的短距离通信方法，其特征在于，所述输入装置与所述用户终端通过无线或有线的方式进行连接。

4.如权利要求1所述轨道交通运输车辆的短距离通信方法，其特征在于，所述方法还包括：所述服务终端设备通过有线或无线的方式与所述信号解调装置进行连接。

5.如权利要求2所述轨道交通运输车辆的短距离通信方法，其特征在于，所述方法还包括：所述信号调制装置集成在所述输入装置中。

6.一种轨道交通运输车辆的短距离通信系统，其特征在于，包括：

用户端装置、服务端装置以及用于连接到电力线的耦合装置；其中，

所述用户端装置包括输入装置、与所述输入装置连接的信号调制装置，所述信号调制装置通过所述耦合装置连接到电力线上；

所述服务端装置包括接收装置、与所述接收装置连接的信号解调装置，所述信号解调装置通过所述耦合装置连接到电力线上。

7.如权利要求6所述轨道交通运输车辆的短距离通信系统，其特征在于，所述输入装置通过有线连接方式与所述信号调制装置连接。

8.如权利要求6所述轨道交通运输车辆的短距离通信系统，其特征在于，所述输入装置通过无线连接方式与所述信号调制装置连接。

9.如权利要求6所述轨道交通运输车辆的短距离通信系统，其特征在于，所述接收装置通过有线连接方式与所述信号解调装置连接。

10.如权利要求6所述轨道交通运输车辆的短距离通信系统，其特征在于，所述接收装置通过无线连接方式与所述信号解调装置连接。

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