CN108269452A - 一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，包括母模块、至少一个传感器、至少一个子模块和至少一个加密模块，传感器可以与母模块或子模块连接，母模块与所有子模块通信连接，加密模块可以连接母模块或子模块，母模块将母模块和子模块采集的传感器信号或加密模块的信号进行整合，母模块可以将整合后的信号与外部设备进行信号交互。本发明结构简单、接线方便、成本低、加密模块的兼容性更好，尤其适合应用于方向盘部件上设置有其它操作部件的驾驶模拟信号处理系统。

Description

一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统

技术领域

本发明涉及驾驶模拟技术领域，尤其涉及一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统。

背景技术

驾驶模拟器是一种驾驶训练的教学设备，它利用虚拟现实仿真技术营造虚拟驾驶训练环境，学员通过驾驶模拟器的操作部件与驾驶模拟软件进行交互，从而学习驾驶技能。利用驾驶模拟技术对新学员进行培训，不仅可以安全、高效地训练新学员，且具有成本低、零排放、绿色环保的特点；若充分利用驾驶模拟训练方法，将可以带来显著地经济效益和社会效益。驾驶模拟信号处理系统是驾驶模拟器的电信号系统，驾驶模拟信号处理系统的结构与组成直接影响驾驶模拟器的成本和仿真体验。

现有方案一：

驾驶模拟系统采用如图1所示方案：包括一传感器、一信号处理集成电路板、一键盘或鼠标、一电脑主机、一软件加密锁、一显示器和一音箱，信号处理集成电路板内设置有一传感器信号处理模块、一微处理器和一通信接口，传感器与传感器信号处理模块连接，传感器信号处理模块与微处理器连接，微处理器与通信接口连接，通信接口与电脑主机连接，电脑主机与键盘或鼠标连接，电脑主机还与显示器和音箱连接，电脑主机内安装有驾驶模拟软件，软件加密锁与电脑主机连接。软件加密锁通常是一种插在USB接口上的软硬件结合的加密产品，防止软件在未经授权的情况下使用。本方案中，不可避免的缺点在于：(1)所有传感器均连接到信号处理集成电路板，传感器种类繁杂、数量多，使信号处理集成电路板复杂，电路板设计难度大、布线困难、成本高。(2)驾驶模拟器的操作部件较为分散，如离合器踏板、制动踏板和加速踏板一般处于驾驶模拟器操作员的正前下方，驻车制动器和变速器一般处于驾驶模拟器操作员的右下方，转向灯、远近灯和雨刮等操作部件一般处于驾驶模拟器操作员的正前方，这些操作部件的连接线都要连接到信号处理集成电路板上，使连接线较长、接线多且杂乱。(3)现有的方向盘操作部件上有些还配置有较多的操作部件，如配置有喇叭按钮、启动按键、灯光操作按键、定速巡航按键等，这些操作部件的连接线也要连接到信号处理集成电路板上，这些连接线多且杂乱，并且，方向盘要求能在一定角度(如从正中心起顺时针540度、逆时针540度)内旋转，使配置在方向盘上操作部件的连接线也随方向盘而旋转，使连接线的插针易松脱、连接线易拉断。(4)信号处理集成电路板上的通信接口一般为USB接口，而键盘或鼠标也是USB接口，软件加密锁也是USB接口，所以主机上至少要使用3个USB接口，对于一些新型多媒体设备(如天猫魔盒、智能手机、平板电脑、智能电视、头戴式虚拟现实一体机)来说，往往只有1到2个USB接口，没有办法直接使用。(5)如果使用USB HUB的方式增加USB接口，既增加成本，也增加了系统的复杂性。(6)新型多媒体设备的操作系统(如阿里云、安卓)与软件加密锁的兼容性不好，限制了新型多媒体设备的推广使用。

现有方案二：

根据专利“一种基于集成加密的汽车驾驶模拟系统”(申请号：201720322420.0)所述的驾驶模拟系统包括传感器、综合处理集成电路板、多媒体设备，所述综合处理集成电路板内设置有传感器信号处理模块、加密模块、嵌入式处理器、通信接口。传感器与传感器信号处理模块连接，传感器信号处理模块、加密模块和通信接口均与嵌入式处理器连接，加密模块起到对软硬件的保护作用，本方案中，不可避免的缺点在于：(1)所有传感器均连接到信号处理集成电路板，传感器种类繁杂、数量多，使信号处理集成电路板复杂，电路板设计难度大、布线困难、成本高。(2)驾驶模拟器的操作部件较为分散，如离合器踏板、制动踏板和加速踏板一般处于驾驶模拟器操作员的正前下方，驻车制动器和变速器一般处于驾驶模拟器操作员的右下方，转向灯、远近灯和雨刮等操作部件一般处于驾驶模拟器操作员的正前方，这些操作部件的连接线都要连接到信号处理集成电路板上，使连接线较长、接线多且杂乱。(3)现有的方向盘操作部件上有些还配置有较多的操作部件，如配置有喇叭按钮、启动按键、灯光操作按键、定速巡航按键等，这些操作部件的连接线也要连接到信号处理集成电路板上，这些连接线多且杂乱，并且，方向盘要求能在一定角度(如从正中心起顺时针540度、逆时针540度)内旋转，使配置在方向盘上操作部件的连接线也随方向盘而旋转，使连接线的插针易松脱、连接线易拉断。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于，包括母模块、至少一个子模块、至少一个传感器和至少一个加密模块，其中：

母模块，是一种具有信号处理和通信功能的电路集合；

子模块，是一种具有信号处理和通信功能的电路集合，所有子模块均与母模块连接；

传感器，是驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器，其作用在于将驾驶模拟系统操作部件的物理操作转换为电信号，传感器与子模块和母模块中的至少一个连接。

加密模块，是一种能对软件或硬件进行加密的模块，其作用是防止软件或硬件在未经授权的情况下使用，加密模块与子模块和母模块中的至少一个连接。

所述的驾驶模拟系统操作部件具体包括：方向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器、电源、点火、转向灯、远近灯、双闪、雨刮和变速器。

所述的传感器具体包括：方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器、电源传感器、点火传感器、转向灯传感器、远近灯传感器、双闪传感器、雨刮传感器和变速器传感器。

所述的传感器按其连接模块不同分为母模块传感器和至少一个子模块传感器。

其特征在于，母模块为以下四种中的一种：

a.母模块包括母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互；

b.母模块包括母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，母模块微处理器还连接加密模块；

c.母模块包括母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块传感器信号处理模块与母模块传感器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互；

d.母模块包括母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块传感器信号处理模块与母模块传感器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器可以通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，母模块微处理器还连接加密模块。

子模块为以下四种中的至少一种：

a.子模块包括子模块微处理器和子模块通信接口，子模块通信接口与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块；

b.子模块包括子模块微处理器和子模块通信接口，子模块通信接口与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块，子模块微处理器还连接加密模块；

c.子模块包括子模块微处理器、子模块通信接口和子模块传感器信号处理模块，子模块通信接口和子模块传感器信号处理模块均与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块；

d.子模块包括子模块微处理器、子模块通信接口和子模块传感器信号处理模块，子模块通信接口和子模块传感器信号处理模块均与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块，子模块微处理器还连接加密模块。

多媒体设备通信接口和母模块通信接口均独立地选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口和蓝牙接口。

子模块通信接口选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口和蓝牙接口。

传感器、母模块、子模块和加密模块是分立对接的，或部分一体化集成的，或全部一体化集成的。

本发明提供的一种基于子母模块结构且集成加密的驾驶模拟系统，与现有驾驶模拟系统相比，具有如下优点：(1)采用了多个子模块加母模块的结构，驾驶模拟器操作部件所对应的传感器可分门别类地接在所述子模块或所述母模块上，使子模块和母模块的信号采集和处理工作变得简单，子模块和母模块的电路易设计、易实现，子模块和母模块的PCB板布线难度小、电路板的尺寸可以设计的更小，电路板的成本更低。(2)驾驶模拟器操作部件所对应的传感器可按就近原则接线，使驾驶模拟器电路简洁、接线短、故障少、易排查。(3)对于方向盘上也配置有多个操作部件的情况，可在方向盘上固定安装一个子模块，方向盘上操作部件的连接线都连接到该子模块上，子模块与母模块之间采用两线制的串行通信，通信接口简单，接线少，即使在方向盘旋转时其通信接口也不易松脱、连接线牢固。(4)用加密模块替代软件加密锁，将加密模块设置在母模块或子模块中，在实现原有软件加密功能的同时，使多媒体设备不需要再连接软件加密锁，减少了主机USB接口数量；(5)加密模块不需要外壳，使成本降低，可以采用多个加密模块形成组合加密，使加密等级更高，对软硬件的版权保护更好；(6)现有软件加密锁通常只对Windows操作系统的兼容性好，对安卓、阿里云等操作系统兼容性差，从而限制了多媒体设备的使用范围。本发明将软件加密功能都设置在母模块中，使加密模块对多媒体设备的操作系统兼容性更好，不但可以应用于Windows操作系统的主机，还可以应用于如安卓主机、天猫魔盒、智能手机、平板电脑、智能电视、头戴式虚拟现实一体机等新型主机，使多媒体设备可选余地大，多媒体应用更丰富，可适用不同场合。

附图说明

图1为现有技术中驾驶模拟信号处理系统的结构示意图；

图2为本发明驾驶模拟信号处理系统的结构示意图；

图3为本发明实施例一结构示意图；

图4为本发明实施例二结构示意图；

图5为本发明实施例三结构示意图；

图6为本发明实施例四结构示意图；

图7为本发明实施例五结构示意图；

图8为本发明实施例六结构示意图；

图9为本发明实施例七结构示意图；

图10为本发明实施例八结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例一：

如图3所示，本发明提供的一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，采用了一个子模块和一个母模块的结构，母模块连接加密模块，母模块和加密模块集成。本实施例包括母模块、母模块传感器、子模块和子模块传感器，子模块内设置有子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器和子模块通信接口，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口和加密模块，子模块传感器与子模块传感器信号处理模块连接，子模块传感器信号处理模块与子模块微处理器连接，子模块微处理器连接子模块通信接口并通过子模块通信接口连接到母模块的母模块通信接口，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块传感器信号处理模块、母模块通信接口、加密模块和多媒体设备通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器可通过多媒体设备通信接口连接外部设备。

本实施例中，加密模块(型号可以为MNA0600)和母模块进行了集成。

本实施例中，传感器具体包括母模块传感器和子模块传感器。

母模块传感器包括：方向盘传感器(可以选用：编码器、电位器、角度霍尔传感器或线性霍尔传感器)、离合器踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、制动踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、加速踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、驻车制动器传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、变速器传感器(选用开关霍尔传感器，型号可以为Risym A3144E)。

子模块传感器包括：转向灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、远近灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雨刮传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雾灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、车门传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、安全带传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、喇叭传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、角度调整传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、双闪传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、点火传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、模式传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)。

所述多媒体设备通信接口可以采用以下通信接口的一种或多种：

USB接口；WIFI接口；RJ45接口；IIC接口；RS232接口；RS422接口；RS485接口；蓝牙接口。

优选的，所述多媒体设备通信接口采用USB接口。

所述的子模块通信接口可以采用以下通信接口的一种或多种：

USB接口；WIFI接口；RJ45接口；IIC接口；RS232接口；RS422接口；RS485接口；蓝牙接口。

本实施例中，所述子模块通信接口采用了IIC接口。

所述母模块通信接口可以采用以下通信接口的一种或多种：

USB接口；WIFI接口；RJ45接口；IIC接口；RS232接口；RS422接口；RS485接口；蓝牙接口。

本实施例中，所述母模块通信接口采用IIC接口。

子模块微处理器和母模块微处理器采用4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器和32位微处理器中的一种或多种。

优选的，母模块微处理器采用32位ARM微处理器(型号可以为GD32F103RBT6)。

优选的，子模块微处理器采用32位ARM微处理器(型号可以为GD32F103RBT6)。

母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，外部设备可以选用电脑主机、电视盒子、智能电视、平板电脑、智能手机或头戴式虚拟现实一体机等，外部设备内通常还安装有驾驶模拟软件。

所述的驾驶模拟信号处理系统也可以应用于飞行器的驾驶模拟信号处理系统。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了一个子模块和一个母模块的结构，如图4所示，包括母模块、母模块传感器、子模块和子模块传感器，子模块内设置有子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器、子模块通信接口和加密模块，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和母模块通信接口，子模块传感器与子模块传感器信号处理模块连接，子模块传感器信号处理模块、子模块通信接口和加密模块均与子模块微处理器连接，子模块微处理器通过子模块通信接口连接到母模块的母模块通信接口，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块传感器信号处理模块、母模块通信接口和多媒体设备通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器可通过多媒体设备通信接口连接外部设备。

本实施例中，加密模块(型号可以为MNA0600)和子模块进行了集成。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了一个子模块和一个母模块的结构，如图5所示，包括母模块、母模块传感器、子模块和子模块传感器，子模块内设置有子模块传感器信号处理模块、子模块微处理器、子模块通信接口和加密模块2，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口和加密模块1，子模块传感器与子模块传感器信号处理模块连接，子模块传感器信号处理模块、子模块通信接口和加密模块2均与子模块微处理器连接，子模块微处理器通过子模块通信接口连接到母模块的母模块通信接口，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块传感器信号处理模块、母模块通信接口、加密模块1和多媒体设备通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器可通过多媒体设备通信接口连接外部设备。

本实施例中，加密模块1(型号可以为MNA0600)和母模块进行了集成，加密模块2(型号可以为MN5797)和子模块进行了集成。

实施例四：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了两个子模块和一个母模块的结构，如图6所示，包括母模块、母模块传感器、子模块1、子模块1传感器、子模块2和子模块2传感器，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器和子模块1通信接口，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器和子模块2通信接口，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器连接子模块1通信接口并通过子模块1通信接口连接到所述母模块的母模块通信接口1，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器连接子模块2通信接口并通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块均与所述母模块微处理器连接，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

本实施例中，加密模块(型号可以为MNA0600)和母模块进行了集成。

本实施例中，传感器具体包括母模块传感器、子模块1传感器和子模块2传感器。

母模块传感器包括：方向盘传感器(可以选用：编码器、电位器、角度霍尔传感器或线性霍尔传感器)、离合器踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、制动踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、加速踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)。

子模块1传感器包括：驻车制动器传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、变速器传感器(选用开关霍尔传感器，型号可以为Risym A3144E)。

子模块2传感器包括：转向灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、远近灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雨刮传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雾灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、车门传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、安全带传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、喇叭传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、角度调整传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、双闪传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、点火传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、模式传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)。

实施例五：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了两个子模块和一个母模块的结构，如图7所示，包括母模块、母模块传感器、子模块1、子模块1传感器、子模块2和子模块2传感器，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器、加密模块2和子模块1通信接口，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器和子模块2通信接口，母模块内设置有母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块1，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块、加密模块2和子模块1通信接口均与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器还通过子模块1通信接口连接到所述母模块的母模块通信接口1，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器连接子模块2通信接口并通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块1均与所述母模块微处理器连接，母模块传感器与母模块传感器信号处理模块连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

本实施例中，加密模块1(型号可以为MNA0600)和母模块进行了集成，加密模块2(型号可以为MN5797)和子模块1进行了集成。

本实施例中，传感器具体包括母模块传感器、子模块1传感器和子模块2传感器。

母模块传感器包括：方向盘传感器(可以选用：编码器、电位器、角度霍尔传感器或线性霍尔传感器)、离合器踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、制动踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、加速踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)。

子模块1传感器包括：驻车制动器传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、变速器传感器(选用开关霍尔传感器，型号可以为Risym A3144E)。

子模块2传感器包括：转向灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、远近灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雨刮传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雾灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、车门传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、安全带传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、喇叭传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、角度调整传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、双闪传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、点火传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、模式传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)。

实施例六：

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例采用了两个子模块和一个母模块的结构，并且传感器只与子模块连接，如图8所示，包括母模块、子模块1、子模块1传感器、子模块2和子模块2传感器，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器和子模块1通信接口，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器和子模块2通信接口，母模块内设置有母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器连接子模块1通信接口并通过子模块1通信接口连接到所述母模块的母模块通信接口1，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器连接子模块2通信接口并通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块均与母模块微处理器连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

本实施例中，加密模块(型号可以为MNA0600)和母模块进行了集成。

本实施例中，传感器具体包括子模块1传感器和子模块2传感器。

子模块1传感器包括：方向盘传感器(可以选用：编码器、电位器、角度霍尔传感器或线性霍尔传感器)、离合器踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、制动踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、加速踏板传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A),驻车制动器传感器(选用线性霍尔传感器，型号可以为SH495A)、变速器传感器(选用开关霍尔传感器，型号可以为Risym A3144E)。

子模块2传感器包括：转向灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、远近灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雨刮传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、雾灯传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、车门传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、安全带传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、喇叭传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、角度调整传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、双闪传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、点火传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)、模式传感器(开关信号，可用机械开关直接接入)。

实施例七：

本实施例与实施例六的区别在于：母模块和子模块1内均设置有加密模块，如图9所示，包括母模块、子模块1、子模块1传感器、子模块2、子模块2传感器，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器、子模块1通信接口和加密模块2，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器和子模块2通信接口，母模块内设置有母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块1，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块、子模块1通信接口和加密模块2均与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器通过子模块1通信接口连接到母模块的母模块通信接口1，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块和子模块2通信接口均与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块1均与所述母模块微处理器连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

实施例八：

本实施例与实施例六的区别在于：母模块、子模块1和子模块2内均设置了加密模块，如图10所示，包括母模块、子模块1、子模块1传感器、子模块2、子模块2传感器，子模块1内设置有子模块1传感器信号处理模块、子模块1微处理器、子模块1通信接口和加密模块2，子模块2内设置有子模块2传感器信号处理模块、子模块2微处理器、子模块2通信接口和加密模块3，母模块内设置有母模块微处理器、多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块1，子模块1传感器与子模块1传感器信号处理模块连接，子模块1传感器信号处理模块、子模块1通信接口和加密模块2均与子模块1微处理器连接，子模块1微处理器通过子模块1通信接口连接到母模块的母模块通信接口1，子模块2传感器与子模块2传感器信号处理模块连接，子模块2传感器信号处理模块、子模块2通信接口和加密模块3均与子模块2微处理器连接，子模块2微处理器通过子模块2通信接口连接到母模块的母模块通信接口2，多媒体设备通信接口、母模块通信接口1、母模块通信接口2和加密模块1均与所述母模块微处理器连接，母模块微处理器还通过多媒体设备通信接口连接到外部设备。

本发明提供的一种基于子母模块结构且集成加密的驾驶模拟系统，与现有驾驶模拟系统相比，具有如下优点：(1)采用了多个子模块加母模块的结构，驾驶模拟器操作部件所对应的传感器可分门别类地接在所述子模块或所述母模块上，使子模块和母模块的信号采集和处理工作变得简单，子模块和母模块的电路易设计、易实现，子模块和母模块的PCB板布线难度小、电路板的尺寸可以设计的更小，电路板的成本更低。(2)驾驶模拟器操作部件所对应的传感器可按就近原则接线，使驾驶模拟器电路简洁、接线短、故障少、易排查。(3)对于方向盘上也配置有多个操作部件的情况，可在方向盘上固定安装一个子模块，方向盘上操作部件的连接线都连接到该子模块上，子模块与母模块之间采用两线制的串行通信，通信接口简单，接线少，即使在方向盘旋转时其通信接口也不易松脱、连接线牢固。(4)用加密模块替代软件加密锁，将加密模块设置在母模块或子模块中，在实现原有软件加密功能的同时，使多媒体设备不需要再连接软件加密锁，减少了主机USB接口数量；(5)加密模块不需要外壳，使成本降低，可以采用多个加密模块形成组合加密，使加密等级更高，对软硬件的版权保护更好；(6)现有软件加密锁通常只对Windows操作系统的兼容性好，对安卓、阿里云等操作系统兼容性差，从而限制了多媒体设备的使用范围。本发明将软件加密功能都设置在母模块中，使加密模块对多媒体设备的操作系统兼容性更好，不但可以应用于Windows操作系统的主机，还可以应用于如安卓主机、天猫魔盒、智能手机、平板电脑、智能电视、头戴式虚拟现实一体机等新型主机，使多媒体设备可选余地大，多媒体应用更丰富，可适用不同场合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于，包括母模块、至少一个子模块、至少一个传感器和至少一个加密模块，其中：

母模块，是一种具有信号处理和通信功能的电路集合；

子模块，是一种具有信号处理和通信功能的电路集合，所有子模块均与母模块连接；

传感器，是驾驶模拟系统所有操作部件对应的传感器，其作用在于将驾驶模拟系统操作部件的物理操作转换为电信号，传感器与子模块和母模块中的至少一个连接。

加密模块，是一种能对软件或硬件进行加密的模块，其作用是防止软件或硬件在未经授权的情况下使用，加密模块与子模块和母模块中的至少一个连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于，

所述的驾驶模拟系统操作部件具体包括：方向盘、离合器踏板、制动踏板、加速踏板、驻车制动器、电源、点火、转向灯、远近灯、双闪、雨刮和变速器；

所述的传感器具体包括：方向盘转向传感器、离合器踏板传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、驻车制动器传感器、电源传感器、点火传感器、转向灯传感器、远近灯传感器、双闪传感器、雨刮传感器和变速器传感器；

所述的传感器按其连接模块不同分为母模块传感器和至少一个子模块传感器。

3.根据权利要求2所述的一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于，母模块为以下四种中的一种：

a.母模块包括母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互；

b.母模块包括母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，母模块微处理器还连接加密模块；

c.母模块包括母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块传感器信号处理模块与母模块传感器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器能够通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互；

d.母模块包括母模块传感器信号处理模块、母模块微处理器、多媒体设备通信接口和至少一个母模块通信接口，母模块传感器信号处理模块、多媒体设备通信接口和母模块通信接口均与母模块微处理器连接，母模块传感器信号处理模块与母模块传感器连接，母模块微处理器通过母模块通信接口与子模块连接，母模块微处理器可以通过多媒体设备通信接口与外部设备进行信号交互，母模块微处理器还连接加密模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于，子模块为以下四种中的至少一种：

a.子模块包括子模块微处理器和子模块通信接口，子模块通信接口与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块；

b.子模块包括子模块微处理器和子模块通信接口，子模块通信接口与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块，子模块微处理器还连接加密模块；

c.子模块包括子模块微处理器、子模块通信接口和子模块传感器信号处理模块，子模块通信接口和子模块传感器信号处理模块均与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块；

d.子模块包括子模块微处理器、子模块通信接口和子模块传感器信号处理模块，子模块通信接口和子模块传感器信号处理模块均与子模块微处理器连接，子模块通过子模块通信接口连接母模块，子模块微处理器还连接加密模块。

5.根据权利要求3所述的一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于，多媒体设备通信接口和母模块通信接口均独立地选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口和蓝牙接口。

6.根据权利要求4所述的一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于，子模块通信接口选自以下接口中的至少一种：USB接口、WIFI接口、RJ45接口、IIC接口、RS232接口、RS422接口、RS485接口和蓝牙接口。

7.根据权利要求1所述的一种基于子母结构且集成加密的驾驶模拟信号处理系统，其特征在于，传感器、母模块、子模块和加密模块是分立对接的，或部分一体化集成的，或全部一体化集成的。