CN203761428U

CN203761428U - 一种双系统架构的车载单元

Info

Publication number: CN203761428U
Application number: CN201420137618.8U
Authority: CN
Inventors: 赵利杰; 张建明; 王良民; 陈向益
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2024-03-25

Abstract

本实用新型具体涉及到一种双系统架构的车载单元，包括Android开发板、核心开发板、GPS模块、无线通信模块和电源模块。通过两个独立的嵌入式开发板，从硬件层面隔离人机交互操作系统与车联网通信系统，保证了车联网通信安全；两块开发板使用不同的供电模块，提高了系统的安全性；系统前端的嵌入式开发板可以拆卸，便于用户根据自身的需求选择个性化的Android开发板模块；通过前端的WiFi模块，不仅能接入互联网还能够接入车载单元的WiFi共享网络；系统解决了用户所需要的良好的人机交互体验与车联网的通信保障之间的矛盾，满足了用户购买车载单元时的个性化需求。

Description

一种双系统架构的车载单元

技术领域

本实用新型涉及一种车载单元，特别是一种双系统架构的车载单元。

背景技术

随着技术的发展，用户对车载单元的功能需求不仅仅是实现车辆之间的感知通信，车载单元的功能也趋于多样化，智能化，车载单元的附加模块也会越来越多，用户对车载单元的功能提出更高的要求，如能够播放高清车载视频，流畅的运行用户程序，要求更人性化的人机交互系统等。而车载单元嵌入式开发板的处理器的处理效率以及存储能力都是有限的，并且其外设接口不够多样化，难以满足用户需求，这对车载单元的处理器的处理效率以及存储能力提出更高的要求。

目前已知的车载单元大都采用一块嵌入式开发板，在嵌入式开发板上以主控模块为中心，集成显示模块、GPS模块、车联网通信模块、WiFi模块、CAN总线数据采集等功能模块，各个功能模块所采集的数据都需要经过主控模块的处理，主控模块不仅要控制车联网通信，还要给用户提供操作系统并处理用户输入的指令。这种设计方式的缺陷在于集成车联网通信系统与人机交互系统于一体，既不能提供更加人性化的人机交互系统，又可能妨碍车辆通信的实时性，威胁行车安全。在车联网中，车辆的移动速度快，车辆之间通信的实时性要求较高，以主控模块为中心的单处理器嵌入式开发板一方面要实现用户的多样化需求，提供更加人性化的操作系统，另一方面要加入车联网，实时处理周围车辆以及路边单元发送的信息数据。在主控模块的处理器效率一定并且嵌入式开发板存储能力有限的情况下，用户所需要良好的人机交互体验与车联网的通信保障之间产生矛盾。现有车载单元都将用户操作系统以及显示模块集成在一块开发板上，难以满足用户购买车载单元时的个性化需求。

发明内容

为了解决用户所需要的良好的人机交互体验与车联网的通信保障之间的矛盾，本实用新型提供基于两个独立开发板的双系统架构的车载单元，从硬件层面隔离两个系统，以满足用户购买车载单元时的个性化需求。

为实现上述目的，本实用新型具体技术方案如下：一种双系统架构的车载单元，包括Android开发板、核心开发板、GPS模块、无线通信模块、电源模块；其中Android为用户提供友好的人机交互操作界面，实现用户的多功能需求，包括：处理器、显示模块、WiFi模块、3G通信模块、GPRS模块、蓝牙模块、以太网接口、SD卡接口、USB接口以及其它用户常用的外设接口；核心开发板实现车联网通信，包括：处理器、以太网接口、串口、PCI插槽；GPS模块接收北斗卫星信号，经过计算获取车辆位置和行驶方向信息，通过串口向核心开发板发送车辆的GPS信息；无线通信模块在核心开发板的控制下向周围车辆广播自身的GPS信息，并接收周围车辆发送的GPS信息；电源模块为核心开发板和Android开发板供电；Android开发板与所述核心开发板利用交叉线通过RJ45接口连接；无线通信模块通过PCI插槽与所述核心开发板的PCI总线连接；GPS模块通过串口与核心开发板连接；核心开发板通过串口与汽车CAN总线连接。

进一步地，上述核心开发板以及连接在核心开发板上的无线通信模块、GPS模块固定安装在车辆中，提供一个网络接口供Android开发板接入使用；所述Android开发板设计为可拆卸模块，用户可以根据自身的需求选择个性化的Android开发板模块。

进一步地，上述电源模块包括移动电源和车载蓄电池，分别为Android开发板和核心开发板供电，使Android开发板和核心开发板相互独立；所述移动电源为Android开发板供电；所述车载蓄电池为核心开发板供电。

进一步地，上述Android开发板的WiFi模块不仅用于用户上网，还可以提供网络共享。

本实用新型，使用两个独立的嵌入式开发板，从硬件层面隔离人机交互操作系统与车联网通信系统，保证了车联网通信安全；两块开发板使用不同的供电模块供电，前端人机交互系统的断电或者崩溃不会影响后台核心开发板的车联网通信系统的供电；车载单元中，负责人机交互系统的前端嵌入式开发板可以拆卸，用户可以根据自身的需求购买作为前端的嵌入式开发板，并且能够方便的与后台核心开发板进行连接；作为前端的嵌入式开发板带有WiFi模块，所述WiFi模块不仅能实现一般的接入互联网功能，还能够共享网络，在车内无线环境中，用户通过移动终端可以接入车载单元的WiFi共享网络。

附图说明

图1是车载单元硬件平台架构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施实例对本实用新型作进一步描述。

图1是车载单元硬件平台架构图，本实用新型双系统架构的车载单元包括：Android开发板、核心开发板、GPS模块、无线通信模块、电源模块。

其中，Android开发板独立运行Android操作系统，为用户提供友好的人机交互操作界面，实现用户的多功能需求，包括：显示模块、处理器、以太网接口、WiFi模块、3G模块、蓝牙模块以及丰富的用户外设接口例如SD卡接口、音频接口、USB接口等；核心开发板独立运行Linux操作系统，实现车联网通信，包括处理器、以太网接口、PCI插槽和串口；Android开发板与核心开发板利用交叉线通过RJ45以太网接口连接，双系统之间利用TCP/IP协议，采用客户端/服务器模式实现系统间的通信；

无线通信模块包括通信天线，通过PCI插槽与核心开发板的PCI总线连接，在核心开发板的控制下向周围车辆广播自身的GPS信息，并接收周围车辆发送的GPS信息，车辆行驶过程中的制动或加速等信息也由无线通信模块广播发送给周围车辆，以保证行车安全；作为优选，无线通信模块选用DCMA-86P2，DCMA-86P2被设计用于专用短距离通信，遵循IEEE802.11p协议，特别适用于智能交通系统。

GPS模块通过COM1与核心开发板连接，通过接收北斗卫星信号，经过计算获取车辆位置、行驶方向等信息，以每秒1次的速率向核心开发板发送车辆的GPS信息；作为优选，GPS选用UM220双系统导航/授时模块，UM220是目前市场上尺寸最小的BD2/GPS模块，集成度高、功耗低，非常适合北斗系统大规模应用的需求。

电源模块为核心开发板和Android开发板供电，移动电源为Android开发板供电，车载蓄电池为核心开发板供电。这样，前端人机交互系统的断电或者崩溃不会影响后台核心开发板的车联网通信系统的供电。

核心开发板的串口COM2用来与汽车CAN总线连接，通过CAN总线获取车辆的传感器信息如车辆制动、车辆加速、剩余油量等信息。

Android开发板的WiFi模块不仅提供用户一般的上网功能，还提供WiFi网络共享功能，用户可以在Android开发板上选择打开WiFi共享功能，当驾驶员与车辆相距一定的距离时，依然可以通过手机或其它移动终端连接本车辆共享的WiFi网络，通过移动终端客户端程序向车载单元请求车辆的实时信息或者接收车辆发来的数据消息。

为了提高安全性，本实用新型具体实施例中，核心开发板及连接在核心开发板上的无线通信模块和GPS模块固定安装在车辆中，对于用户来说是透明的，作为双系统车载单元的后台，留出一个以太网接口以供Android开发板插拔使用。为了便于用户使用，Android开发板为可拆卸模块，作为所述双系统车载单元的前台，用户可以根据自身的需求购买适合自己的Android开发板，例如用户可能需要更大尺寸的触摸显示屏，更快的USB接口。

Claims

1.一种双系统架构的车载单元，其特征在于包括：Android开发板、核心开发板、GPS模块、无线通信模块、电源模块；所述Android开发板为用户提供友好的人机交互操作界面，实现用户的多功能需求，包括处理器、显示模块、WiFi模块、3G通信模块、GPRS模块、蓝牙模块、以太网接口、SD卡接口、USB接口以及其它用户常用的外设接口；所述核心开发板实现车联网通信，包括处理器、以太网接口、串口、PCI插槽；所述GPS模块接收北斗卫星信号，经过计算获取车辆位置和行驶方向信息，通过串口向核心开发板发送车辆的GPS信息；所述无线通信模块在核心开发板的控制下向周围车辆广播自身的GPS信息，并接收周围车辆发送的GPS信息；所述电源模块为核心开发板和Android开发板供电；所述Android开发板与核心开发板利用交叉线通过RJ45接口连接；所述无线通信模块通过PCI插槽与核心开发板的PCI总线连接；所述GPS模块通过串口与核心开发板连接；所述核心开发板通过串口与汽车CAN总线连接。

2.如权利要求1所述的双系统架构的车载单元，其特征在于：所述核心开发板以及连接在核心开发板上的无线通信模块、GPS模块固定安装在车辆中，提供一个网络接口供Android开发板接入使用；所述Android开发板设计为可拆卸模块，用户可以根据自身的需求选择个性化的Android开发板模块。

3.如权利要求1所述的双系统架构的车载单元，其特征在于：所述电源模块包括移动电源和车载蓄电池，分别为Android开发板和核心开发板供电，使Android开发板和核心开发板相互独立；所述移动电源为Android开发板供电；所述车载蓄电池为核心开发板供电。

4.如权利要求1所述的双系统架构的车载单元，其特征在于：所述Android开发板的WiFi模块不仅用于用户上网，还可以提供网络共享。