CN111667596A - 车辆集成系统 - Google Patents

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CN111667596A CN202010425158.9A CN202010425158A CN111667596A CN 111667596 A CN111667596 A CN 111667596A CN 202010425158 A CN202010425158 A CN 202010425158A CN 111667596 A CN111667596 A CN 111667596A
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Abstract

本申请提出一种车辆集成系统，所述系统包括：嵌入式安全控制模块与射频收发芯片连接，微控制单元分别与电源模块、备用电池、通信模块、通信模组、CAN模块和嵌入式安全控制模块相连接组成集成模块；集成模块通过射频收发芯片与第一天线连接作为ETC‑OBU功能模块与路测单元进行通信；集成模块与第二天线连接作为T‑box功能模块与云端服务进行通信。由此，通过将电源模块、微控制单元等进行集成共用实现ETC‑OBU功能模块和T‑box功能模块，大大降低了硬件成本，同时软件开发也进行集成整合，控制器内部实现数据通信，方便快捷实现数据互通共享，有利于车辆网联化管理。

Description

车辆集成系统
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆集成系统。
背景技术
目前，在国家深化收费公路制度改革，提高综合交通运输网络效率，降低物流成本，实现不停车快捷收费的政策大背景下，即将推出车载前装ETC-OBU(不停车电子收费系统-车载单元)标准，实现车辆前装开发车载ETC-OBU单元。
相关技术中，ETC-OBU单元均采用了车辆上市后用户加装的方式进行安装。
申请内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种车辆集成系统，通过将电源模块、微控制单元等进行集成共用实现ETC-OBU功能模块和T-box(车联网系统)功能模块，大大降低了硬件成本，同时软件开发也进行集成整合，控制器内部实现数据通信，方便快捷实现数据互通共享，有利于车辆网联化管理。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种车辆集成系统，所述车辆集成系统包括：电源模块、备用电池、通信模组、CAN模块、通信模块、射频收发芯片、嵌入式安全控制模块、微控制单元、第一天线和第二天线；所述嵌入式安全控制模块与所述射频收发芯片连接，所述微控制单元分别与所述电源模块、所述备用电池、所述通信模块、所述通信模组、所述CAN模块和所述嵌入式安全控制模块相连接组成集成模块；所述集成模块通过所述射频收发芯片与所述第一天线连接作为ETC-OBU功能模块与路测单元进行通信；所述集成模块与所述第二天线连接作为T-box功能模块与云端服务进行通信。
根据本申请实施例的车辆集成系统，通过嵌入式安全控制模块与射频收发芯片连接，微控制单元分别与电源模块、备用电池、通信模块、通信模组、CAN模块和嵌入式安全控制模块相连接组成集成模块；集成模块通过射频收发芯片与第一天线连接作为ETC-OBU功能模块与路测单元进行通信；集成模块与第二天线连接作为T-box功能模块与云端服务进行通信。由此，通过将电源模块、微控制单元等进行集成共用实现ETC-OBU功能模块和T-box功能模块，大大降低了硬件成本，同时软件开发也进行集成整合，控制器内部实现数据通信，方便快捷实现数据互通共享，有利于车辆网联化管理。
另外，根据本申请上述实施例提出的车辆集成系统还可以具有如下附加的技术特征：
根据本申请的一个实施例，所述集成模块通过所述射频收发芯片与所述第一天线连接作为ETC-OBU功能模块与路测单元进行通信，包括：检测满足唤醒条件，所述电源模块为所述微控制单元供电；控制所述微控制单元向所述嵌入式安全控制模块，以使所述嵌入式安全控制模块通过所述射频收发芯片与所述第一天线和路测单元进行通信。
根据本申请的一个实施例，检测车辆存在供电异常，则控制所述备用电池为所述集成模块供电。
根据本申请的一个实施例，在所述集成模块唤醒后，通过车辆CAN网络与发动机控制器通信，读取发动机管理系统中的车辆识别标识号码；将预先存储的车辆识别标识号码与读取到的车辆识别标识号码进行比对，若完全相同则验证通过；若比对不成功则将ETC-OBU功能模块的状态置成非法状态，与所述路测单元通信时同步异常状态。
根据本申请的一个实施例，所述集成模块获取与所述路测单元进行通信的通信信息；将所述通信信息通过车辆CAN网络实时发送给车辆上的人机交互终端。
根据本申请的一个实施例，对多个通信信息进行统计生成交易数据报告发送给所述人机交互终端。
根据本申请的一个实施例，所述车辆集成系统，还包括：车联网云端后台；将所述通信信息发送给所述车联网云端后台，以使所述车联网云端后台将所述通信信息发送给目标终端显示。
根据本申请的一个实施例，对多个通信信息进行统计生成交易数据报告发送给所述车联网云端后台，以使所述车联网云端后台将所述通信信息发送给目标终端显示。
根据本申请的一个实施例，所述ETC-OBU功能模块将车辆信息和用户信息共享给ETC-OBU功能模块，以及将交易数据与交易时间、交易地点进行关联。
根据本申请的一个实施例，在车辆下电后，控制所述集成模块进入低功耗休眠状态。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请实施例的一种车辆集成系统的结构示意图；
图2是根据本申请实施例的另一种车辆集成系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的车辆集成系统。
图1是根据本申请实施例的一种车辆集成系统的结构示意图。
如图1所示，本申请实施例的车辆集成系统，包括：电源模块101、备用电池102、通信模组103、CAN模块104、通信模块105、射频收发芯片106、嵌入式安全控制模块107、微控制单元108、第一天线109和第二天线110。
具体地，嵌入式安全控制模块107与射频收发芯片106连接，微控制单元108分别与电源模块101、备用电池102、通信模块105、通信模组103、CAN模块104和嵌入式安全控制模块107相连接组成集成模块10。
具体地，集成模块10通过射频收发芯片106与第一天线109连接作为ETC-OBU功能模块与路测单元进行通信。
具体地，集成模块10与第二天线110连接作为T-box功能模块与云端服务进行通信。
在本申请实施例中，通信模组103为4G/5G模组，通过通信模组103可以与车联网云端后台111连接，从而通过车联网云端后台111向目标终端112，比如手机APP发送数据信息，也就是说，由通信模组103可以实现访问互联网功能。
在本申请实施例中，通信模块105为蓝牙通信模块或者WIFI通信模块。
在本申请实施例中，第一天线109为5.8G天线；第二天线为4G/GPS天线，通过GPS天线与北斗卫星可以实现车辆的定位功能。
在本申请实施例中，微控制单元108实现整车CAN网络连接、电源管理以及与嵌入式安全控制模块107(比如ESAM芯片)之间的通信功能，备用电池满足T-BOX功能模块意外断电后的紧急救援功能，嵌入式安全控制模块107实现通信密钥、用户数据、标签状态等信息管理和数据安全管理，交易时与路测单元设备进行通信，为ETC-OBU功能模块的核心数据单元。
在本申请实施例中，车辆集成系统可以实现ETC-OBU功能模块的电源管理、电子防拆、声光交易提醒、交易数据以及用户数据的大数据分析功能，比如同时可满足ETC-OBU功能模块的交易、身份数据核查等功能。
具体地，集成模块10通过射频收发芯片106与第一天线109连接作为ETC-OBU功能模块与路测单元进行通信的场景有很多种，作为一种可能实现方式，检测满足唤醒条件，电源模块101为微控制单元108供电，控制微控制单元108向嵌入式安全控制模块107，以使嵌入式安全控制模块107通过射频收发芯片106与第一天线109和路测单元进行通信。
具体地，车辆集成系统在休眠模式下支持以下各种方式唤醒，比如车辆上电、CAN网络、短信、数据、加速度传感器(或三轴陀螺仪等)等，在满足任一个唤醒条件时，集成模块的微控制单元108唤醒，然后微控制单元108唤醒嵌入式安全控制模块107(比如ESAM安全芯片)，随时待命与路测单元进行信息交互。
在本申请实施例中，为了进一步节约电能，在车辆下电后，控制集成模块进入低功耗休眠状态，也就是在车辆熄火后，集成模块进入低功耗休眠状态。
在本申请实施例中，检测车辆存在供电异常(比如突然断电等情况)，则控制所述备用电池为所述集成模块供电，也就是当整车供电出现异常时，则由备用电池供电，保障ETC车载单元的交易功能正常进行。
具体地，本申请的车辆集成系统可以实现ETC-OBU的电防拆设计，可以理解的是，车辆生产下线时通过下线设备将车辆识别标识号码(车辆VIN码)写入车辆电控单元(如发动机控制器、整车控制器等模块，此处以发动机管理系统为例)，同时将VIN码写入集成式车载前装ETC-OBU功能模块的加密芯片中。
进一步地，在集成模块唤醒后，通过车辆CAN网络与发动机控制器通信，读取发动机管理系统中的车辆识别标识号码，将预先存储的车辆识别标识号码与读取到的车辆识别标识号码进行比对，若完全相同则验证通过，若比对不成功则将ETC-OBU功能模块的状态置成非法状态，与路测单元通信时同步异常状态。
也就是说，集成模块唤醒后，通过CAN总线与发动机控制器通信，读取EMS(发动机管理系统)中的VIN信息，并将自身存储的VIN号与读取到的VIN进行比对，若完全相同则验证通过，若比对不成功则将ETC-OBU功能模块的状态置成非法状态，与路测单元通信时同步异常状态，交易时无法正常交易，从而防止设备被非法挪用，进一步提高车辆的安全性。
在本申请实施例中，集成模块获取与路测单元进行通信的通信信息，将通信信息通过车辆CAN网络实时发送给车辆上的人机交互终端，还可以对多个通信信息进行统计生成交易数据报告发送给人机交互终端。
具体地，通过CAN网络实时传递到车辆上人机交互终端(比如娱乐主机或组合仪表等)进行显示提醒或声音提醒，并且可将交易数据进行统计，形成交易数据报告通过车载屏展示给用户，进一步满足用户需求，提升用户使用体验。
在本申请实施例中，将通信信息发送给车联网云端后台111，以使车联网云端后台将通信信息发送给目标终端112显示，对多个通信信息进行统计生成交易数据报告发送给车联网云端后111，以使车联网云端后台将通信信息发送给目标终端112显示，其中，目标终端112可以是手机应用程序、智能佩戴设备等终端，也就是，通过4G/5G网络实时传输至车联网云端后台，用户可以打开手机应用程序等随时看查看，方便用户及时了解相关信息。
在本申请实施例中，ETC-OBU功能模块将车辆信息和用户信息共享给ETC-OBU功能模块，以及将交易数据与交易时间、交易地点进行关联。
具体地，车辆信息、用户信息等均可通过车联网系统(T-BOX功能模块)共享给ETC-OBU功能模块，同时将交易数据与交易时间、地点等信息进行关联，给用户提供更丰富的关联数据和分析报告；另外由于与车联网系统很好的融合，样件更换、维修等拆件需要做用户再次激活时，可以更方便快捷的从车联网系统导入相关数据，提升用户使用体验。
举例而言，如图2所示的车辆集成系统可以实现ETC-OBU功能模块的电源管理、电子防拆、声光交易提醒、交易数据以及用户数据的大数据分析功能。具体地，由4G/5G模组(MPU)实现访问互联网功能、GPS天线与北斗卫星的定位功能以及控制器主要核心运算功能；MCU微控制单元实现整车CAN网络连接、电源管理以及与ESAM芯片之间的通信功能，备用电池满足T-BOX意外断电后的紧急救援功能，同时可满足ETC-OBU功能模块的交易、身份数据核查等功能；ESAM卡实现通信密钥、用户数据、标签状态等信息管理和数据安全管理，交易时与路测单元进行通信，为ETC-OBU功能模块核心数据单元。由此，共用了电源芯片、MCU处理器、CAN收发芯片、备用供电等，大大降低了硬件成本，同时从软件功能上来说，软件开发也进行了集成整合，控制器内部实现数据通信，方便快捷实现数据互通共享，有利于车辆网联化管理。
综上所述，根据本申请实施例的车辆集成系统，通过嵌入式安全控制模块与射频收发芯片连接，微控制单元分别与电源模块、备用电池、通信模块、通信模组、CAN模块和嵌入式安全控制模块相连接组成集成模块；集成模块通过射频收发芯片与第一天线连接作为ETC-OBU功能模块与路测单元进行通信；集成模块与第二天线连接作为T-box功能模块与云端服务进行通信。由此，通过将电源模块、微控制单元等进行集成共用实现ETC-OBU功能模块和T-box功能模块，大大降低了硬件成本，同时软件开发也进行集成整合，控制器内部实现数据通信，方便快捷实现数据互通共享，有利于车辆网联化管理。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆集成系统，其特征在于，所述车辆集成系统包括：电源模块、备用电池、通信模组、CAN模块、通信模块、射频收发芯片、嵌入式安全控制模块、微控制单元、第一天线和第二天线；
所述嵌入式安全控制模块与所述射频收发芯片连接，所述微控制单元分别与所述电源模块、所述备用电池、所述通信模块、所述通信模组、所述CAN模块和所述嵌入式安全控制模块相连接组成集成模块；
所述集成模块通过所述射频收发芯片与所述第一天线连接作为ETC-OBU功能模块与路测单元进行通信；
所述集成模块与所述第二天线连接作为T-box功能模块与云端服务进行通信。
2.如权利要求1所述的车辆集成系统，其特征在于，所述集成模块通过所述射频收发芯片与所述第一天线连接作为ETC-OBU功能模块与路测单元进行通信，包括：
检测满足唤醒条件，所述电源模块为所述微控制单元供电；
控制所述微控制单元向所述嵌入式安全控制模块，以使所述嵌入式安全控制模块通过所述射频收发芯片与所述第一天线和路测单元进行通信。
3.如权利要求1所述的车辆集成系统，其特征在于，
检测车辆存在供电异常，则控制所述备用电池为所述集成模块供电。
4.如权利要求1所述的车辆集成系统，其特征在于，
在所述集成模块唤醒后，通过车辆CAN网络与发动机控制器通信，读取发动机管理系统中的车辆识别标识号码；
将预先存储的车辆识别标识号码与读取到的车辆识别标识号码进行比对，若完全相同则验证通过；
若比对不成功则将ETC-OBU功能模块的状态置成非法状态，与所述路测单元通信时同步异常状态。
5.如权利要求1所述的车辆集成系统，其特征在于，
所述集成模块获取与所述路测单元进行通信的通信信息；
将所述通信信息通过车辆CAN网络实时发送给车辆上的人机交互终端。
6.如权利要求5所述的车辆集成系统，其特征在于，
对多个通信信息进行统计生成交易数据报告发送给所述人机交互终端。
7.如权利要求1所述的车辆集成系统，其特征在于，所述车辆集成系统，还包括：车联网云端后台；
将所述通信信息发送给所述车联网云端后台，以使所述车联网云端后台将所述通信信息发送给目标终端显示。
8.如权利要求7所述的车辆集成系统，其特征在于，
对多个通信信息进行统计生成交易数据报告发送给所述车联网云端后台，以使所述车联网云端后台将所述通信信息发送给目标终端显示。
9.如权利要求1所述的车辆集成系统，其特征在于，
所述ETC-OBU功能模块将车辆信息和用户信息共享给ETC-OBU功能模块，以及将交易数据与交易时间、交易地点进行关联。
10.如权利要求1所述的车辆集成系统，其特征在于，
在车辆下电后，控制所述集成模块进入低功耗休眠状态。
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