CN219087318U - 一种车载tbox系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种车载TBOX系统，涉及车载系统领域。所述车载TBOX系统包括：微控制单元和调制解调器，所述微控制单元通过高速通讯连接方式与所述调制解调器进行通讯连接；其中：所述微控制单元内嵌网络协议栈，具备业务处理功能，用于处理与服务器交互相关的业务；所述调制解调器，具备基本的调制解调功能，不具备业务处理功能。从而使微控制器具备业务处理功能，调制解调器只具备基本的调制解调功能，降低开发时的管理以及开发成本，同时降低后续维护中问题的分析难度，提高问题的解决效率，增加整个车载TBOX系统的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载系统领域，尤其涉及一种车载TBOX系统。
背景技术
车载TBOX(Telematics-BOX)系统主要用于汽车和后台系统/移动终端APP互联通信，实现后台系统/移动终端APP的车辆信息显示与控制。
目前，车载TBOX系统内置调制解调器，所述调制解调器包括无线通信模组，支持2G/3G/4G/5G网络通信，主要用于和客户的服务器的通信。
现有的车载TBOX系统的常用架构中，网络协议栈一般是内置在调制解调器侧，与服务器交互相关的业务全也都调制解调器。微控制单元(MCU，Microcontroller Unit)主要处理CAN/LIN/K总线相关的数据业务、定位相关业务、蓝牙/RKE业务、数据存储业务、状态检测业务、数据的上报等业务，其中MCU的数据上报中有将数据上报给调制解调器的业务逻辑，调制解调器收到后由调制解调器根据需要再将数据传到服务器。但目前的架构存在有如下问题：整个车载TBOX系统对调制解调器(无线通信模块)的依赖度太高，如果想降低成本或者无线通信模块的芯片供应不足需要找替换料的时候，需要重新进行部分业务逻辑的开发；系统出现问题或故障时数据链路太长，问题的分析难度较大，同时需要多方配合才能解决问题，问题的解决周期变长；微控制单元与调制解调器之间通过串口或SPI(SerialPeripheral interface，串行外围设备接口)总线连接，降低了系统安全性。
实用新型内容
本实用新型实施例旨在提供一种车载TBOX系统，旨在解决目前车载TBOX系统对调制解调器的依赖度太高，造成系统出现问题或故障时分析难度较大，以及微控制单元与调制解调器之间连接系统安全性较低的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种车载TBOX系统，包括：微控制单元和调制解调器，所述微控制单元通过高速通讯连接方式与所述调制解调器进行通讯连接；其中：
所述微控制单元内嵌网络协议栈，具备业务处理功能，用于处理与服务器交互相关的业务；
所述调制解调器，具备基本的调制解调功能，不具备业务处理功能。
可选地，所述高速通讯连接方式至少包括以下之一：USB、安全数字输入输出、以太网。
可选地，所述微控制单元包括：第一物理层模块，用于通过以太网连接外部电子设备。
可选地，所述微控制单元包括WiFi模块，用于向外发射热点，与外部无线电子设备进行WiFi连接。
可选地，所述微控制单元包括音视频编解码器，用于对音视频信号进行编解码后对外输出。
可选地，所述微控制单元包括安全模块，用于对汽车进行安全警示，防止汽车及物品被盗。
可选地，所述微控制单元包括定位模块，用于处理定位相关业务，以定位安装所述车载TBOX系统的汽车的位置。
可选地，所述微控制单元还包括LED处理模块、传感器处理模块、KL15模块、CAN/LIN/K总线模块、蓝牙/RKE模块、Ecall/Bcall模块或存储器；其中：
所述LED处理模块，用于根据所述微控制单元的处理信号输出车载TBOX系统的对应状态的显示信号；
所述传感器处理模块，用于处理外部对应传感器的检测信号；
所述KL15模块，用于处理KL15相关业务；
所述CAN/LIN/K总线模块，用于处理CAN/LIN/K总线相关的数据业务；
所述蓝牙/RKE模块，用于处理于汽车蓝牙/RKE相关业务；
所述Ecall/Bcall模块，用于处理Ecall/Bcall相关业务；
所述存储器，用于处理数据存储业务。
可选地，所述调制解调器至少包括：天线模块、eSIM、USB、EMMC或第二物理层模块；其中：
所述天线模块，用于与外部的移动通讯网络进行数据交互；
所述eSIM模块，用于与外部的移动通讯网络进行用户鉴权；
所述EMMC，用于为所述调制解调器提供数据存储；
所述USB，用于外接外部的USB电子设备；
所述第二物理层模块，用于通过以太网连接外部电子设备。
可选地，所述车载TBOX系统还包括：电源系统，所述电源系统分别与所述微控制单元和所述调制解调器电性连接，用于为所述微控制单元和所述调制解调器供电。
与现有技术相比较，本实用新型实施例提供的一种车载TBOX系统，包括微控制单元和调制解调器，所述微控制器内嵌网络协议栈，具备业务处理功能；所述调制解调器只具备基本的调制解调功能，并不具备业务处理功能，只作为一个标准的调制解调器元件使用，从而使所述调制解调器再也没有业务处理的相关功能，降低开发时的管理以及开发成本，同时，所述调制解调器功能的弱化可以使用价格更低的无线通信模块来替换以控制成本；所述微控制单元具备业务处理功能，在需要时可以更换为性能更好的微控制单元，以利于后期业务的扩展，降低微控制单元和调制解调器之间的通信协议的开发，减少了车载TBOX系统开发中总体的工作量，同时降低后续维护中问题的分析难度，提高问题的解决效率，增加整个车载TBOX系统的稳定性和安全性。从而解决目前车载TBOX系统对调制解调器的依赖度太高，造成系统出现问题或故障时分析难度较大，以及微控制单元与调制解调器之间连接系统安全性较低的问题。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本实用新型实施例提供的一种车载TBOX系统的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种车载TBOX系统的另一结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在一个实施例中，如图1所示，本实用新型提供一种车载TBOX系统，所述车载TBOX系统100包括：微控制单元(MCU，Microcontroller Unit)1和调制解调器2，所述微控制单元1通过高速通讯连接方式与所述调制解调器2进行通讯连接；其中：
所述微控制单元1内嵌网络协议栈，具备业务处理功能，用于处理与服务器交互相关的业务；
所述调制解调器2，具备基本的调制解调功能，不具备业务处理功能。
在本实施例中，通过提供一种车载TBOX系统，包括微控制单元和调制解调器，所述微控制器内嵌网络协议栈，具备业务处理功能；所述调制解调器只具备基本的调制解调功能，并不具备业务处理功能，只作为一个标准的调制解调器元件使用，从而使所述调制解调器再也没有业务处理的相关功能，降低开发时的管理以及开发成本，同时，所述调制解调器功能的弱化可以使用价格更低的无线通信模块来替换以控制成本；所述微控制单元具备业务处理功能，在需要时可以更换为性能更好的微控制单元，以利于后期业务的扩展，降低微控制单元和调制解调器之间的通信协议的开发，减少了车载TBOX系统开发中总体的工作量，同时降低后续维护中问题的分析难度，提高问题的解决效率，增加整个车载TBOX系统的稳定性和安全性。从而解决目前车载TBOX系统对调制解调器的依赖度太高，造成系统出现问题或故障时分析难度较大，以及微控制单元与调制解调器之间连接系统安全性较低的问题。
在一个实施例中，所述微控制单元通过高速通讯连接方式与所述调制解调器进行通讯连接。
具体地，所述高速通讯连接方式至少包括以下之一：USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、SDIO(Secure Digital Input and Output，安全数字输入输出)、以太网。
通过将所述微控制单元与所述调制解调器的通讯方式为USB、SDIO或以太网的高速通讯连接方式，提高了所述微控制单元与所述调制解调器之间数据的传输速率和效率，可以在随着新能源车辆传输数据的增加后满足传输速率要求，且可以增加整个车载TBOX系统的稳定性和安全性。从而可以解决目前车载TBOX系统的微控制单元与调制解调器之间的传输速率较低，随着新能源车辆传输数据的增加后难以满足传输速率要求，以及微控制单元与调制解调器之间通过串口或SPI总线连接，降低系统安全性。
在一个实施例中，所述微控制单元内嵌网络协议栈，具备业务处理功能，用于处理与服务器交互相关的业务。
具体地，所述微控制单元内嵌网络协议栈，通过所述网络协议栈，使所述微控制单元具备业务处理功能，所述微控制单元可以将相关业务数据直接上报与其建立连接的服务器，与服务器进行相关业务的交互处理。
通过在微控制单元内嵌网络协议栈，使所述微控制单元具备业务处理功能，在需要时可以更换为性能更好的微控制单元，以利于后期业务的扩展，降低微控制单元和调制解调器之间的通信协议的开发，减少了车载TBOX系统开发中总体的工作量，同时降低后续维护中问题的分析难度，提高问题的解决效率。从而可以解决目前车载TBOX系统对调制解调器(无线通信模块)的依赖度太高，如果想降低成本或者无线通信模块的芯片供应不足需要找替换料的时候，需要重新进行部分业务逻辑的开发，在整个车载TBOX系统的开发阶段需要管理两个独立开发团队，项目的把控难度会增加，管控成本会增加；需要多定义一套微控制单元和调制解调器之间的通信协议，系统出现问题或故障时数据链路太长，分析难度较大，同时需要多方配合才能解决问题，问题的解决周期变长，后续想在微控制单元开发一些算法或者扩展功能块，由于微控制单元的资源受限很难扩展的问题。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：第一物理层(PhysicalLayer，PHY)模块，所述第一物理层模块用于通过以太网连接外部电子设备。
通过在所述微控制单元增加了一个第一物理层模块，可以使所述微控制单元提供一个以太网接口，使所述微控制单元可以外接一个以太网设备，可以增加车载TBOX系统的通用性，使其在集中性汽车电气架构和分布式汽车电气架构均适用。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括WiFi模块，所述WiFi模块用于向外发射热点，与外部无线电子设备进行WiFi连接。
通过在所述微控制单元增加了一个WiFi模块，使所述微控制单元具备热点功能，通过向外发射热点，使外部具备WiFi功能的电子设备可以连接至该热点，增加所述微控制单元的功能，减弱了车载TBOX系统的业务功能对调制解调器的依赖性。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括音视频编解码器(Codec)，所述音视频编解码器用于对音视频信号进行编解码后对外输出。
通过在所述微控制单元增加了一个音视频编解码器，使所述微控制单元具备音视频编解码功能，增加所述微控制单元的功能，减弱了车载TBOX系统的业务功能对调制解调器的依赖性。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：安全(Security)模块，所述安全模块用于对汽车进行安全警示，防止汽车及物品被盗。
通过在所述微控制单元增加了一个安全模块，使所述微控制单元具备安全性验证功能，可以对汽车进行安全警示，防止汽车及物品被盗，增加汽车的安全性，增加所述微控制单元的功能，减弱了车载TBOX系统的业务功能对调制解调器的依赖性。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：定位模块，所述定位模块用于处理定位相关业务，以定位安装所述车载TBOX系统的汽车的位置。
具体地，所述定位模块至少包括以下之一：美国全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)模块、中国北斗卫星导航系统模块、欧盟伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system)模块、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)卫星导航系统模块。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：LED处理模块，所述LED处理模块用于根据所述微控制单元的处理信号输出车载TBOX系统的对应状态的显示信号。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：传感器处理模块，所述传感器处理模块用于处理外部对应传感器的检测信号。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：KL15模块，所述KL15模块用于处理KL15相关业务。
KL是德文connector含义，芯片引脚的含义。所述KL15的含义是汽车钥匙孔挡位，此时，通常汽车处于RUN模式，接通车上所有电器电源，并开始自检。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：CAN/LIN/K总线模块，所述CAN/LIN/K总线模块用于处理CAN/LIN/K总线相关的数据业务。
CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO11898)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线。
LIN(Local Interconnect Network，局域互联网)是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN总线是单线式总线，仅靠一根导线传输数据。LIN的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能，因此LIN总线是一种辅助的总线网络。在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合，比如智能传感器和制动装置之间的通讯使用LIN总线可大大节省成本。LIN总线所控制的控制单元一般分布在距离较近的空间内，在汽车上的应用领域主要是防盗系统、自适应大灯、驾驶员侧开关组件、外后视镜、中控门锁、电动天窗、空调系统的鼓风机、加热器控制等。
K总线采用线形、单线的网络结构，由发射器、接收器和一根单线导线我成。K总线目前应用于汽车的以下系统：多重成员保护系统、电子信息系统控制单元(紧急呼叫)、座椅占用识别装置、车门外把手电子装置、驾驶员侧车门、防盗报警系统、多功能座椅调整操作面板。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：蓝牙/RKE(Remote KeylessEntry，遥控门禁系统)模块，所述蓝牙/RKE模块用于处理于汽车蓝牙/RKE相关业务。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：Ecall/Bcall模块，所述Ecall/Bcall模块用于处理Ecall/Bcall相关业务。
Ecall(emergency Call，紧急呼叫或紧急救援)，如遭遇紧急情况，用户可按下该键以最高优先级接通呼叫中心，人工坐席将同时获取客户车辆的重要数据并协助驾驶员脱离危险。
B-Call，如车辆发生故障时，按下该键向汽车车联网发送“道路救援”信号，在呼叫中心协调下获得拖车等一系列帮助。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：存储器(FLASH)，所述存储器用于处理数据存储业务。
在一个实施例中，如图2所示，所述微控制单元包括：按键处理模块，所述按键处理模块用于处理与用户按压相关按键对应的控制信号。
在一个实施例中，如图2所示，所述调制解调器至少包括：天线模块、eSIM、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、EMMC或和第二物理层模块；其中：
所述天线模块，用于与外部的移动通讯网络进行数据交互。
所述eSIM模块，用于与外部的移动通讯网络进行用户鉴权，以便为用户提供数据服务。
eSIM，是电子化SIM卡，是一个数据文件，可通过网络下载到移动终端。有了eSIM，各种电子产品就能连接上网，接拨电话、发短信等。eSIM功能上和普通SIM卡无异。任何设备硬件支持eSIM，都可接入移动网络的设备都可使用eSIM。集成在硬件中eSIM方案，目前占用空间仅为Nano SIM卡的1/3，未来会向更小尺寸演进。
所述EMMC，用于为所述调制解调器提供数据存储。
EMMC(Embedded Multi Media Card，嵌入式多媒体控制器)是MMC协会订立、主要针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。EMMC在封装中集成了一个控制器，提供标准接口并管理闪存，使得手机厂商就能专注于产品开发的其它部分，并缩短向市场推出产品的时间。
所述USB，用于外接外部的USB电子设备，以用于为所述车载TBOX系统进行系统升级。
所述第二物理层模块，用于通过以太网连接外部电子设备，可以使所述调制解调器提供一个以太网接口，使所述调制解调器可以外接一个以太网设备。
在一个实施例中，如图2所示，所述车载TBOX系统还包括电源系统3，所述电源系统3分别与所述微控制单元1和所述调制解调器2电性连接，用于为所述微控制单元1和所述调制解调器2供电。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种车载TBOX系统，其特征在于，所述车载TBOX系统包括：微控制单元和调制解调器，所述微控制单元通过高速通讯连接方式与所述调制解调器进行通讯连接；其中：
所述微控制单元内嵌网络协议栈，具备业务处理功能，用于处理与服务器交互相关的业务；
所述调制解调器，具备基本的调制解调功能，不具备业务处理功能。
2.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述高速通讯连接方式至少包括以下之一：USB、安全数字输入输出、以太网。
3.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述微控制单元包括：第一物理层模块，用于通过以太网连接外部电子设备。
4.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述微控制单元包括WiFi模块，用于向外发射热点，与外部无线电子设备进行WiFi连接。
5.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述微控制单元包括音视频编解码器，用于对音视频信号进行编解码后对外输出。
6.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述微控制单元包括安全模块，用于对汽车进行安全警示，防止汽车及物品被盗。
7.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述微控制单元包括定位模块，用于处理定位相关业务，以定位安装所述车载TBOX系统的汽车的位置。
8.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述微控制单元还包括LED处理模块、传感器处理模块、KL15模块、CAN/LIN/K总线模块、蓝牙/RKE模块、Ecall/Bcall模块或存储器；其中：
所述LED处理模块，用于根据所述微控制单元的处理信号输出车载TBOX系统的对应状态的显示信号；
所述传感器处理模块，用于处理外部对应传感器的检测信号；
所述KL15模块，用于处理KL15相关业务；
所述CAN/LIN/K总线模块，用于处理CAN/LIN/K总线相关的数据业务；
所述蓝牙/RKE模块，用于处理于汽车蓝牙/RKE相关业务；
所述Ecall/Bcall模块，用于处理Ecall/Bcall相关业务；
所述存储器，用于处理数据存储业务。
9.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述调制解调器至少包括：天线模块、eSIM模块、USB、EMMC或第二物理层模块；其中：
所述天线模块，用于与外部的移动通讯网络进行数据交互；
所述eSIM模块，用于与外部的移动通讯网络进行用户鉴权；
所述EMMC，用于为所述调制解调器提供数据存储；
所述USB，用于外接外部的USB电子设备；
所述第二物理层模块，用于通过以太网连接外部电子设备。
10.根据权利要求1所述的车载TBOX系统，其特征在于，所述车载TBOX系统还包括：电源系统，所述电源系统分别与所述微控制单元和所述调制解调器电性连接，用于为所述微控制单元和所述调制解调器供电。
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