接口擴展板及具有所述擴展板的車載終端的製作方法

2023-11-30 15:25:51 2

專利名稱：接口擴展板及具有所述擴展板的車載終端的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於智能交通領域，具體地說涉及一種接口擴展板及具有所述擴展板
的車載終端。
背景技術：
現在應用較多的車載設備，為了後臺調度控制方便，需要儘可能多地得到車量運 行狀態信息，如開關門信息，司機運行中的違規開門信息，限速路段的超速信息，運行中非 常規的急加減速信息，車的行駛速度以及所到達站點等信息。而要想獲得上述信息，必須配 備相應的信號採集設備及通訊設備，而這些設備又佔據相當大的空間，另一方面，很多數據 要通過GPRS或CDMA的方式傳送到後臺/場站或站臺的，GPRS或CDMA通訊受運營商的限 制較大，網絡經常發生阻塞現象，而且通訊成本較高，這使得現有的車載終端越來越滿足不 了日益發達智能公交系統需求。

發明內容本實用新型提供了一種接口擴展板及具有所述擴展板的車載終端，通過本接口擴
展板，即可採集更多的有用信息，從而提高了公交運行的智能化水平。 為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案予以實現 —種接口擴展板，包括控制單元、連接在控制單元上的信號採集單元及通訊接口
單元，其特徵在於所述通訊接口單元包括常用CAN接口及備用CAN接口 ，所述CAN接口包
括連接在控制單元上的CAN總線控制收發電路，所述CAN總線控制收發電路將接收到的數
字信號轉換成CAN總線數據，進而經CAN總線與帶CAN接口的設備進行通訊。 進一步地，所述通信接口還包括串口及無線短程通訊單元，所述無線短程通訊單
元包括連接在控制單元上的無線收發模塊及與無線收發模塊相連的無線收發天線，所述擴
展板通過無線短程通訊單元與安裝有配套無線短程通訊單元的設備進行通訊。 進一步地，所述信號採集單元包括開關量採集單元及脈衝量採集單元，所述開關
量採集單元包含有光電隔離電路，對接收來的開關量信號進行光電隔離處理後，通過數據
總線輸出到所述控制單元中；所述脈衝量採集單元包括信號放大電路，對接收來的數字脈
衝信號進行放大後通過光耦進行光電隔離處理，進而連接所述控制單元的數據埠 。 進一步地，所述無線短程通訊單元為433M無線模塊或2. 4G無線模塊。 進一步地，所述串口通訊接口單元還包括RS422接口或RS232接口 。 本實用新型還提出一種具有上述擴展板的車載終端，包括車載單元及主機，其特
徵在於所述車載單元與主機之間連接一接口擴展板，所述接口擴展板，包括控制單元、連
接在控制單元上的信號採集單元及通訊接口單元，所述通訊接口單元包括常用CAN接口及
備用CAN接口 ，所述CAN接口包括連接在控制單元上的CAN總線控制收發電路，所述CAN總
線控制收發電路將接收到的數位訊號轉換成CAN總線數據，進而經CAN總線與帶CAN接口
的設備進行通訊。[0011] 進一步地，所述通信接口還包括串口及無線短程通訊單元，所述信號採集單元包 括開關量採集單元及脈衝量採集單元，所述開關量採集單元包含有光電隔離電路，對接收 來的開關量信號進行光電隔離處理後，通過數據總線輸出到所述控制單元中；所述脈衝量 採集單元包括信號放大電路，對接收來的數字脈衝信號進行放大後通過光耦進行光電隔離 處理，進而連接所述控制單元的數據埠 。 進一步地，所述無線短程通訊單元為433M無線模塊或2. 4G無線模塊，所述串口通
訊接口單元還包括RS422接口或RS232接口 。 與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是 本實用新型接口擴展板專門為車載主機所設計，集合了開關量採集功能、脈衝量 採集功能、無線短程通訊功能、以及RS232/RS422接口和雙CAN接口等功能，雙CAN總線接 口 ，不但能保證我們選取有用數據，也可起到備份的作用， 一旦其中一路發生故障，可以立 馬切換到另一路，保障了後臺及時收到車自身的數據。 具有此擴展板的車載終端可以通過此擴展板採集更多的有用信息，通過DSRC無 線通訊的方式上傳數據，提高了數據的完整性和實時性，有效降低了網絡阻塞和數據丟包 的概率，從而提高了運行的智能化水平，增加了對車輛運行中的監管手段，極大地節約了成 本。

圖1為本實用新型接口擴展板的結構原理圖； 圖2為本實用新型接口擴展板的應用框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
如圖1所示，本實用新型接口擴展板包括以下幾個部分控制單元MCU，與所述控 制單元相連的8路開關量採集單元、2路脈衝量採集單元、3路A/D轉換單元、DSRC無線短 程通訊單元，RS232/RS422接口和2路CAN接口 。 開關量採集單元包含有光電隔離電路，對接收來的開關量信號進行光電隔離處理 後，通過數據總線輸出到所述控制單元中的MCU。開關量採集單元主要負責採集車上的開關 狀態，如採集開關門的狀態，採集指示燈的狀態等。 脈衝量採集單元包括信號放大電路，對接收來的數字脈衝信號進行放大後通過光 耦進行光電隔離處理，進而連接所述控制單元中MCU的數據埠。脈衝量採集單元負責採 集車上的脈衝量，如採集車速/裡程表的脈衝來計算裡程和速度，採集發動機的轉速等。 DSRC無線短程通訊單元包括連接在控制單元中MCU上的無線收發模塊及與無線 收發模塊相連的無線收發天線，擴展板通過無線短程通訊單元與站臺、場站或停車場安裝 有配套無線短程通訊單元的設備進行通訊。無線收發模塊把從控制單元MCU傳送過來的數 字信號調製成模擬信號之後通過無線收發天線發射出去，並把從無線收發天線收到的模擬 信號進行解調轉換成數位訊號之後傳送給MCU。無線短程通訊單元主要負責車輛進出場識 別、車次識別、數據補發、車輛到離站識別。 433M無線模塊與設置於路口的無線短程通信設備進行通訊，車載終端中的433M無線模塊能夠接收到站點設備所發出的該站點的位置信息，車載終端便根據接收到該位置 信息進行報站。 2. 4G無線模塊與設置於站場的無線短程通信設備進行通訊，當車輛到達站場時， 車載終端便通過2. 4G無線模塊與站場設備中的無線短程通訊設備建立連接，此時，站場設 備詢問車載終端是否有行駛信息要傳輸，若有，則站場設備分配信道進行傳輸。 RS232/RS422接口主要是用來和主機進行通訊交互信息。 CAN接口電路包括連接在控制單元上的CAN總線控制收發電路，所述控制單元中 MCU的數據傳輸端連接CAN收發器的多輸入單輸出數據埠 ，所述CAN收發器的數據發送端 和數據接收端各自通過一路光電隔離電路進行處理後連接CAN轉換器的發送埠和接收 埠 ，所述CAN轉換器的CAN總線埠通過CAN總線連接帶CAN接口的設備，實現不同數據 格式與CAN總線數據之間的轉換。 下面結合圖2簡述接口擴展板在車載終端上的應用，將車載主機和擴展板按要求 安裝到車載終端上，通過RS232/RS422接口與主機進行通訊，通過I/O開關量信號線接入 開關門信號線，通過脈衝量信號線接入裡程表脈衝量信號線，採集來自車內的數據；擴展板 控制單元將採集來的信號處理後或通過RS232接口與主機通訊，或通過CAN接口與車上帶 CAN接口的設備進行通訊，或根據需要通過無線短程通訊單元與場站、站臺或停車場上安裝 有匹配無線短程通訊單元的設備進行通訊。 通過CAN接口可以得到車上的很多數據，如車的各種報警參數，發動機和潤滑油 的溫度參數等等。採集到的這些數據可以通過主機的GPRS功能傳到後臺伺服器，也可以通 過無線短程通訊傳到場站調度那裡，通過調度的有線網絡(寬帶)再傳到後臺伺服器，後臺 能有效的了解車輛的自身狀況，這樣對於有較大隱患的車輛可在解除隱患後安排運營，對 於隱患較小的車進行重點監測。可以有效減少正在運營的車半路發生故障，以及對於突發 故障能夠進行及時有效的臨時調度安排。 對於採集到的這些有用信息，如開關門信息，運行中違規開門，超速行駛，車次數 據，到離站信息等，可以通過GPRS/CDMA、 DSRC兩種無線通訊的方式進行上傳，提高了數據 的完整性和實時性，有效降低了網絡阻塞和數據丟包的概率，從而提高了運行的智能化水平。
權利要求一種接口擴展板，包括控制單元、連接在控制單元上的信號採集單元及通訊接口單元，其特徵在於所述通訊接口單元包括無線短程通訊單元、常用CAN接口及備用CAN接口，所述CAN接口將接收到的數位訊號通過無線短程通訊單元與安裝有配套無線短程通訊單元的設備進行通訊。
2. 根據權利要求1所述的接口擴展板，其特徵在於所述信號採集單元包括開關量採集單元及脈衝量採集單元，所述開關量採集單元包含有光電隔離電路，對接收來的開關量信號進行光電隔離處理後，通過數據總線輸出到所述控制單元中；所述脈衝量採集單元包括信號放大電路，對接收來的數字脈衝信號進行放大後通過光耦進行光電隔離處理，進而連接所述控制單元的數據埠 。
3. 根據權利要求1所述的接口擴展板，其特徵在於所述無線短程通訊單元包括連接在控制單元上的無線收發模塊及與無線收發模塊相連的無線收發天線。
4. 根據權利要求2所述的接口擴展板，其特徵在於所述無線收發模塊為433M或2.4G無線收發模塊。
5. 根據權利要求2所述的接口擴展板，其特徵在於所述串口通訊接口單元還包括RS422接口或RS232接口。
6. —種具有權利要求1所述接口擴展板的車載終端，包括車載單元及主機，其特徵在於所述車載單元與主機之間連接一接口擴展板，所述接口擴展板，包括控制單元、連接在控制單元上的信號採集單元及通訊接口單元，其特徵在於所述通訊接口單元包括無線短程通訊單元、常用CAN接口及備用CAN接口 ，所述CAN接口將接收到的數位訊號通過無線短程通訊單元與安裝有配套無線短程通訊單元的設備進行通訊。
7. 根據權利要求6所述的車載終端，其特徵在於所述信號採集單元包括開關量採集單元及脈衝量採集單元，所述開關量採集單元包含有光電隔離電路，對接收來的開關量信號進行光電隔離處理後，通過數據總線輸出到所述控制單元中；所述脈衝量採集單元包括信號放大電路，對接收來的數字脈衝信號進行放大後通過光耦進行光電隔離處理，進而連接所述控制單元的數據埠。
8. 根據權利要求6或7所述的車載終端，其特徵在於所述無線短程通訊單元包括連接在控制單元上的無線收發模塊及與無線收發模塊相連的無線收發天線。
9. 根據權利要求7所述的車載終端，其特徵在於所述無線收發模塊為433M或2. 4G無線收發模塊。
10. 根據權利要求7所述的車載終端，其特徵在於所述串口通訊接口單元還包括RS422接口或RS232接口。
專利摘要本實用新型公開了一種接口擴展板及具有所述擴展板的車載終端，集合了開關量採集功能、脈衝量採集功能、無線短程通訊功能、以及RS232/RS422接口和雙CAN接口等功能，雙CAN總線接口，不但能保證我們選取有用數據，也可起到備份的作用，一旦其中一路發生故障，可以立馬切換到另一路，保障了後臺及時收到車自身的數據。接收的數據通過DSRC無線通訊的方式上傳數據，提高了數據的完整性和實時性，有效降低了網絡阻塞和數據丟包的概率，從而提高了運行的智能化水平。
文檔編號G07C5/08GK201498104SQ20092030756
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月7日 優先權日2009年8月7日
發明者於水川, 於靜, 雙春峰, 徐龍芳, 李月高, 李海波, 王朋, 白冰, 鄧超 申請人:青島海信網絡科技股份有限公司