本發(fā)明屬于車輛信息采集、傳輸技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種車載網(wǎng)關(guān)，具體是一種用于機(jī)動車駕考系統(tǒng)的車載網(wǎng)關(guān)。

背景技術(shù)：

為實(shí)現(xiàn)公平、公正、高效的駕駛資格考試，應(yīng)用智能駕考系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)機(jī)動車駕駛資格考試全程自動化是必然的趨勢，怎樣考核駕駛員，這是現(xiàn)有駕考系統(tǒng)所要解決的問題，而駕考系統(tǒng)的準(zhǔn)確性又取決于該系統(tǒng)對考試車輛的信息獲取能力。

根據(jù)公安部最新的111號令《機(jī)動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》，機(jī)動車駕駛考試系統(tǒng)要采集的車輛狀態(tài)信息多樣，包括：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、檔位、剎車、行駛方向、行駛距離、車門、安全帶、燈光控制、雨刮控制、喇叭等。

但是現(xiàn)有的車載信號大都是分別采用不同的專用儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)下載采集，儀器多且布線復(fù)雜，無法直接應(yīng)用于駕考系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于機(jī)動車駕考系統(tǒng)的車載網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對正在考核的車輛進(jìn)行整合數(shù)據(jù)采集，為駕考評分提供依據(jù)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于機(jī)動車駕考系統(tǒng)的車載網(wǎng)關(guān)，包括中央處理器，所述的中央處理器上設(shè)有UART接口、通用I/O接口、eCAN控制器、SCI接口、XINTF接口、RMI I接口和電源接口；

所述的UART接口連接ZigBee無線通信模塊，用以實(shí)現(xiàn)駕考車輛狀態(tài)信息的無線通信；

所述的通用I/O接口連接I/O接口擴(kuò)展模塊，用以接收考試車輛的各類開關(guān)量信號；

所述的eCAN控制器連接CAN總線接口模塊，用以接收車輛的CAN總線信號；

所述的SCI接口連接LIN總線接口模塊，用以接收車輛的LIN總線信號；

所述的XINTF接口連接FlexRay總線接口模塊，用以接收車輛的FlexRay總線信號；

所述的RMII接口連接以太網(wǎng)接口模塊，用以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程以太網(wǎng)通信；

電源接口連接電源管理模塊，用以給車載網(wǎng)關(guān)供電。

進(jìn)一步地，所述的中央處理器采用STM32互聯(lián)型系列微控制器STM32F107。

進(jìn)一步地，所述的ZigBee無線通信模塊采用SOC芯片CC2530作為主控制器，所述的SOC芯片CC2530外接一2.4GHz射頻前端芯片CC2591。

進(jìn)一步地，所述的I/O接口擴(kuò)展模塊包括一保護(hù)電路和一并行輸入/串行輸出電路，所述的保護(hù)電路使用瞬態(tài)電壓抑制器DA12M和光耦TLP281，所述的并行輸入/串行輸出電路采用74LS165。

進(jìn)一步地，所述的CAN總線接口模塊采用CAN收發(fā)器SN65HVD230。

進(jìn)一步地，所述的LIN總線接口模塊采用LIN收發(fā)器TJA1028。

進(jìn)一步地，所述的FlexRay總線接口模塊包括FlexRay通信控制器及與FlexRay通信控制器連接的FlexRay總線驅(qū)動器。

進(jìn)一步地，所述的FlexRay通信控制器采用MFR4300控制器，所述的FlexRay通信控制器包括FlexRay存儲器及分別與FlexRay存儲器連接的FlexRay模塊單元及外部主機(jī)接口，所述的外部主機(jī)接口包括異步存儲器接口及HCS12接口，所述的異步存儲器接口與XINTF接口連接，所述的FlexRay模塊單元與FlexRay總線驅(qū)動器連接；所述的FlexRay總線驅(qū)動器采用TJA1080A驅(qū)動器。

進(jìn)一步地，所述的太網(wǎng)接口模塊包括一型號為DM9161AEP的單芯片快速以太網(wǎng)PHY，一型號為HR911105A的網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器。

進(jìn)一步地，所述的電源管理模塊采用DC 12V作為電路板總體供電電源，所述的電路板上設(shè)置一開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器LM2596T和一低壓差電壓調(diào)節(jié)器LM1117-3.3。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過設(shè)置ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)駕考車輛狀態(tài)信息的無線通信；通過設(shè)置多個(gè)I/O接口，接收考試車輛的各類開關(guān)量信號；通過設(shè)置CAN網(wǎng)絡(luò)接口、LIN網(wǎng)絡(luò)接口和FlexRay網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)FlexRay網(wǎng)絡(luò)、CAN網(wǎng)絡(luò)、LIN網(wǎng)絡(luò)三者之間的數(shù)據(jù)通信，具有很高的網(wǎng)絡(luò)安全性、通訊可靠性和實(shí)時(shí)性，簡單實(shí)用，傳輸抗干擾能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)成本低，并且能夠提高駕考過程中的安全性；通過設(shè)置以太網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)駕考車輛遠(yuǎn)程以太網(wǎng)通信。在機(jī)動車駕駛考試系統(tǒng)中，通過本車載網(wǎng)關(guān)采集傳輸車輛狀態(tài)信息，為駕考評分提供依據(jù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明框架圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于機(jī)動車駕考系統(tǒng)的車載網(wǎng)關(guān)，包括中央處理器，中央處理器上設(shè)有UART接口、通用I/O接口、eCAN控制器、SCI接口、XINTF接口、RMII接口和電源接口。中央處理器采用STM32互聯(lián)型系列微控制器STM32F107，該處理器基于ARM Cortex-M3內(nèi)核，具有高性能、低成本的優(yōu)點(diǎn)，主頻能達(dá)到72MHz，具備最新的ARMv7-M體系架構(gòu)，能夠完全滿足控制采集車輛各種狀態(tài)信息的性能需求。

UART接口連接ZigBee無線通信模塊，用以實(shí)現(xiàn)駕考車輛狀態(tài)信息的無線通信。ZigBee無線通信模塊采用SOC芯片CC2530作為主控制器，外接一2.4GHz射頻前端芯片CC2591，能在加大射頻通信距離的同時(shí)簡化射頻電路的設(shè)計(jì)。

通用I/O接口連接I/O接口擴(kuò)展模塊，用以接收考試車輛的各類開關(guān)量信號，通常包括車輛車燈的狀態(tài)信號、點(diǎn)火信號、機(jī)油燈信號、喇叭觸發(fā)信號以及雨刮開關(guān)信號等。I/O接口擴(kuò)展模塊包括一保護(hù)電路和一并行輸入/串行輸出電路，保護(hù)電路使用瞬態(tài)電壓抑制器DA12M和光耦TLP281，起到對輸入、輸出電信號的隔離保護(hù)作用；并行輸入/串行輸出電路采用74LS165，用于將并行輸入的車輛狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換為串行輸出到中央處理器的通用I/O接口，可以減少處理器有限的I/O接口的占用。

eCAN控制器連接CAN總線接口模塊，用以接收車輛的CAN總線信號。CAN總線接口模塊采用CAN收發(fā)器SN65HVD230，該CAN收發(fā)器具有差分收發(fā)能力，最高速率可達(dá)1Mb/s。

SCI接口連接LIN總線接口模塊，用以接收車輛的LIN總線信號。LIN總線接口模塊采用LIN收發(fā)器TJA1028，該LIN收發(fā)器集成了LDO穩(wěn)壓器，能夠輸出高達(dá)70mA的電流，并且可以輸出3.3V或者5.0V電壓，同時(shí)提供了強(qiáng)大的靜電發(fā)電(ESD)特性，并且能夠承受LIN總線上的高電壓，為了最大程度降低電流消耗，在LIN收發(fā)器和穩(wěn)壓器均關(guān)閉時(shí)，TJA1028還提供休眠模式，通過LIN總線提供喚醒功能。

XINTF接口連接FlexRay總線接口模塊，用以接收車輛的FlexRay總線信號。FlexRay總線接口模塊包括FlexRay通信控制器及與FlexRay通信控制器連接的FlexRay總線驅(qū)動器，F(xiàn)lexRay通信控制器是MFR4300控制器，F(xiàn)lexRay通信控制器包括FlexRay存儲器及分別與FlexRay存儲器連接的FlexRay模塊單元及外部主機(jī)接口，外部主機(jī)接口包括異步存儲器接口及HCS12接口，異步存儲器接口與XINTF接口連接，F(xiàn)lexRay模塊單元與FlexRay總線驅(qū)動器連接。FlexRay總線驅(qū)動器采用TJA1080A驅(qū)動器。

中央處理器通過協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件將FlexRay總線上數(shù)據(jù)傳送到CAN總線或LIN總線上、將CAN總線上數(shù)據(jù)傳送FlexRay總線或LIN總線上、將LIN總線上數(shù)據(jù)傳送到FlexRay總線或CAN總線上。其中，LIN總線是一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，作為汽車的低端控制系統(tǒng)總線，LIN總線的目標(biāo)是為CAN總線提供輔助功能；CAN總線是一種串行多主站控制器局域網(wǎng)總線，具有很高的網(wǎng)絡(luò)安全性、通訊可靠性和實(shí)時(shí)性，簡單實(shí)用，傳輸抗干擾能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)成本低；FlexRay總線具有高速傳輸速率、靈活的數(shù)據(jù)通信和冗余計(jì)算的特點(diǎn)，滿足汽車線控系統(tǒng)或分布式控制系統(tǒng)的通訊要求，非常適合應(yīng)用在汽車的高安全控制系統(tǒng)中，如線控剎車，線控轉(zhuǎn)向等，提高駕考過程中的安全性。

RMII接口連接以太網(wǎng)接口模塊，用以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程以太網(wǎng)通信。太網(wǎng)接口模塊包括一型號為DM9161AEP的單芯片快速以太網(wǎng)PHY，一型號為HR911105A的網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器。

電源接口連接電源管理模塊，用以給車載網(wǎng)關(guān)供電。電源管理模塊采用DC 12V作為電路板總體供電電源，通過設(shè)置一開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器LM2596T和一低壓差電壓調(diào)節(jié)器LM1117-3.3，分別為車載網(wǎng)關(guān)提供5V和3.3V電壓。

本發(fā)明通過設(shè)置ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)駕考車輛狀態(tài)信息的無線通信；通過設(shè)置多個(gè)I/O接口，接收考試車輛的各類開關(guān)量信號；通過設(shè)置CAN網(wǎng)絡(luò)接口、LIN網(wǎng)絡(luò)接口和FlexRay網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)FlexRay網(wǎng)絡(luò)、CAN網(wǎng)絡(luò)、LIN網(wǎng)絡(luò)三者之間的數(shù)據(jù)通信，具有很高的網(wǎng)絡(luò)安全性、通訊可靠性和實(shí)時(shí)性，簡單實(shí)用，傳輸抗干擾能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)成本低，并且能夠提高駕考過程中的安全性；通過設(shè)置以太網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)駕考車輛遠(yuǎn)程以太網(wǎng)通信。在機(jī)動車駕駛考試系統(tǒng)中，通過本車載網(wǎng)關(guān)采集傳輸車輛狀態(tài)信息，為駕考評分提供依據(jù)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。