CN106844257A - 机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置 - Google Patents

机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，涉及机动车驾驶人驾驶技能考试或培训用设备技术领域，包括设置在每个测控处的信息处理器，多个信息处理器通过通讯总线与信息收发模块连接；所述信息处理器或用于采集机动车驾驶人驾驶技能考试或培训过程评分时需要的各种开关量信号、模拟量信号和数字量信号，并进行处理；或驱动机动车驾驶人驾驶技能考试或培训过程所需的信息提示设备；所述信息收发模块用于收集所述通讯总线传来的信息并提供上位机对其访问和向通讯总线传递上位机对其广播的信息。与现有技术相比，本发明解决了线缆使用多、维护难、功能扩展以及处理器的使用受限的问题。

Description

机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置
技术领域
本发明涉及机动车制造技术领域，尤其是一种适用于机动车驾驶人驾驶技能考试或培训用的机动车及机动车驾驶人驾驶技能考试或培训过程机动车操作信息的收集技术。
背景技术
机动车驾驶人驾驶技能考试或培训包括理论考试和实际驾驶技能考试和培训，实际驾驶技能考试时需要测控以下信息：开关量：车辆上的开关状态和发动机的启停状态；数字量：车辆的行驶速度，发动机的运转速度，反映车身左右倾斜和前后俯仰的姿态信息；组合数字量：发动机的运转速度，来自车身原来已有的通讯接口上的反映车辆状态的信息，考试员发布的考试指令语音和考试过程所必须的提示语音或文字；模拟量：检测车辆某些状态时需要用到的模拟量传感器的输出信号。现有的机动车驾驶人驾驶技能考试信息处理装置，在上述需要监测处设置相应的传感器，如图1所示，每个传感器19通过采样馈线连接到集中式信息处理装置18，该集中式信息处理装置18通过将接收到的监测处的各种信号进过处理后，转换成与考试用车载电脑接口匹配的信号；这种机动车驾驶人驾驶技能考试信息处理装置存在的缺点在于：
1.采样馈线既多又长，安装和维护耗时会相对增加，初装成本与运维成本相对较高；
2.这种集中式采样处理装置是将采样器和处理器集中在一个机箱或机柜里，甚至是内部的一块电路板上，没有可互换的相对独立的不同功能的模块；
3.多数采用光电耦合器进行信号隔离和强弱转换，这种转换不能适应宽电压转换，用于12伏供电***的集中式信息处理装置不一定能直接用于24V供电***车辆，反之亦然，即用于24伏供电***的集中式信息处理装置也不一定能直接用于12V供电***车辆，使得集中式信息处理装置的使用受限；
4.集中式采样时，预留的采样端口及馈线有限，当需要增加监测点时，集中式采样与控制设备难以满足需求。
5.集中式信息处理装置一般不设或少设控制端口，当需要增加控制点时，此类设备难以满足需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，它可以解决现有技术中线缆使用多、互换性差、不同供电电压转换受限、初装成本高、维护不方便以及扩展功能差的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：这种机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，包括设置在每个测控处的与多个信息测控单元连接的信息处理器、串行通讯总线、信息收发模块、信息分发模块，每个所述信息处理器连接多个信息测控单元，所述那些信息处理器、信息收发模块均通过其通讯接口连接到相同的串行通讯总线上，所述信息分发模块通过其自身拥有的多个相互独立的串行通讯接口或串行接口集线器与各个通讯目标相连接，所述信息收发模块和所述信息处理器均包括用于插接的接口板和与所述接口板插接的用于处理信息的核心板。
上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述信息分发模块分别与数据联机接口、显示屏、信息收发模块、文字语音转换模块相互连接；所述文字语音转换模块与语音喇叭连接。
进一步：所述核心板包括单片机；所述接口板包括双通道模拟量的地址编码电路，输入输出电路和多个与所述地址编码电路和所述输入输出电路连接的连接插接件；所述连接插接件用于与所述通讯总线和所述信息测控单元插接。
进一步：每个所述接口板上设有的连接插接件的数量为2个~16个；每条所述通讯总线连接2个~32个所述信息处理器。
进一步：所述数据联机接口为RS_232接口和/或蓝牙与UAR串行通讯转换模块。
进一步：所述通讯总线为RS_485、RS_422或CAN。
进一步：所述信息测控单元为用于检测被监视对象的传感器和信号源的状态输出端口或用于驱动被控制对象的接收外来控制信号输入的连接端口。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、采用通讯总线连接多个信息处理器，每个信息处理器就近连接几个测控点的信息测控单元，对测控点的数量进行合理控制，通过较短的连接线与接口板的输入输出端口插接，来自信息测控单元的采样信号进入核心板处理后，再通过接口板的通讯端口将处理后的信号传递到通讯总线上，来自通讯总线上的控制信息，经核心板处理后，再通过较短的连接线与接口板的输入输出端口插接来对信息测控单元实施控制，减少连接线的使用数量，并使信息测控单元的馈线变短、抗干扰能力增强；采用插接的方式，能够快速地连接和拆接，便于信息测控单元的任意组合连接，实现优化线路的作用并方便维护。
2、信息处理器所处的测控点位置由接口板上的地址编码电路确定，信息处理器根据位置的地址执行相应的动作，此地址编码电路使用双通道模拟量作地址码，达到只用两个IO端口即可增大地址编码的范围的目的；核心板通过识别接口板上的地址编码信息，执行该地址编码信息对应的任务，可以使得接口板和核心板能够进行智能信息处理并任意互换使用，安装和维护成本降低；且同一接口板和核心板可以安装到不同的测控点上使用，通过识别目标地址来执行其对应的功能，使得功能扩展较为灵活。
3、通讯总线连接多个信息处理器，每个信息处理器就近连接信息测控单元，各个信息测控单元节点上连接的信息处理器可以任意取舍，提高使用灵活性，功能扩展灵活。
4、本装置采集到的信息测控单元各个采样点信息在显示屏动态显示，人机界面友好，各个采样点状态信息一目了然，方便维护和校验。
5、本装置通过与分布式信息测控单元直接连接，避免与汽车上的OBD接口连接，使用自由，避免在机动车驾驶人驾驶技能考试或培训过程使用时可能存在的安全隐患。
6、连接插接件定为2~16个，信息处理器为2~32个，可以实现灵活分组，当扩展考试测控点即信息测控单元的个数的时候容易满足需求，从而可以容易实现扩容的功能，同时避免数量过多导致线路过于繁杂，从而进一步实现线路优化的作用。
7、本装置通过数据联机接口，提供RS—232或／和RS—485、CAN、蓝牙等与上位机实现数字联接，方便第三方应用。
8、本装置中还可连接车载LED显示屏控制器，当把本专利申请所述的信息处理器置于驱动车载LED显示屏的位置编码时，此“信息处理器”具有控制车载LED显示屏的功能。
9、采用特殊的智能电气接口电路，自适应12V供电***的考试或培训用的机动车和24V供电***的考试或培训用的机动车，维修备件一致，库存备件量少。
附图说明
图1是集中式信息处理装置连接结构框图。
图2是机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置连接的结构框图。
图3是机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息测控***连接的结构框图。
图4是信息处理器的结构框图。
图5是接口板的结构框图。
图6是通讯总线管理流程图。
图7是核心板工作流程图。
图8是信息分发模块工作流程图。
本申请涉及到的智能自适应12V和24V供电***的接口电路可参考下列1、2：
1、申请号：2015211283983的运算放大器、驱动接口、测控设备、驱动电路、驱动器检测设备和信息测控单元；
2、申请号：2015110181826 的运算放大器、驱动接口、测控设备、驱动电路和驱动器。
本申请涉及到的信息处理器可参考下列3、4、5：
3、申请号：2016300431905的现场信号采集器；
4、申请号：2016107523907的档位信息处理器、判断机动车当前档位的***及其用于判断机动车当前档位的方法；
5、申请号：2016303086860 的CAN总线智能档位信息处理器。
本申请涉及到的“信息分发模块”可参考下列6、7：
6、申请号：2016103172371的主从式串口设备集线器及异步双工一对多串行通讯方法；
7、申请号：2016204336196的主从式串口设备集线器。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详述：
如图2，图3和图4的机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置所示的实施例，包括设置在每个测控处的信息测控单元1，与信息分发模块6连接的信息收发模块4，那些信息测控单元1至少包含有两组，每组信息测控单元1接在一个信息处理器2上，信息处理器2通过通讯总线3与信息收发模块4相互连接；信息处理器2、信息收发模块4均包括用于插接的接口板和与接口板插接的用于处理信息的核心板11；信息分发模块6分别与数据联机接口7，显示屏8，文字语音转换模块9相互连接；文字语音转换模块9与语音喇叭10连接。
接口板包括双通道模拟量的地址编码电路12，输入输出电路13和多个与地址编码电路12和输入输出电路13连接的连接插接件14；连接插接件14用于与通讯总线3和信息测控单元1连接。每个接口板上设有的总线插口15的插口数量为2个~16个，设有与信息测控单元1连接的插口数量为2个~16个，连接插接件14有至少1路兼容于作连续量采样，有至少1路兼容于作脉冲周期或计数采样，有至少1路兼容于作模拟量输出。
数据联机接口7为RS_232接口和/或蓝牙与UAR串行通讯转换模块，与上位机连接。
通讯总线3为RS_485、RS_422或CAN。通讯总线3至少设有2个~32个用于连接信息处理器2的总线插口15的插口数量。
如图5所示，总线插口15包括向信息处理器2供电的电源连接线及连接通讯总线3的多个多芯线插件、输入输出接口电路13包括取样电路以及与核心电路板11连接的多个多芯线插件，地址编码电路12通过输入输出接口电路13与核心电路板11连接，测控插口16包括与输入输出接口电路13连接的多个多芯线插件以及与多个信息测控单元1相互连接的多个多芯线插件。
文字语音转换模块9包括文字语音转换器和音频放大器，是把来自信息分发模块的文字信息转换成语音信息的模块或设备，经过音频放大器后阅读文字信息的语音通过语音喇叭10进行电声转换播放；
如图6，图7和图8所示，机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置的工作原理如下：
如图2、图3所示，信息收发模块4用逐个扫描的方法不断地收集各个采样点的信息测控单元1对应的信息处理器2所采集到的信息，并将信息传递到信息分发模块6；信息分发模块6一是采集信息收发模块4收集到的来自信息测控单元1的驾考信息并向数据联机接口7广播，二是根据来自数据联机接口7的要求分发来自数据联机接口7的相关数据，如：需要用语音播报（文字语音转换模块9实现）的“语音文字”数据，需要由信息处理器2驱动的车载LED显示屏显示的“显示文字”数据；通过数据联机接口7提供信息给第三方（上位机）访问，以及转发第三方（上位机）向其广播的信息；文字语音转换模块9将语音信息通过语音喇叭10进行电声转换播放；需要车载LED显示屏5显示输出的信息由连接到通讯总线3上位于驱动车载LED显示屏5地址编码的信息处理器2驱动。
如图6所示，核心板11的工作过程是：
A.上电初始化后，核心板11根据接口板的地址编码电路的特征码进行位置确定；
B.核心板11根据所处位置的要求初始化各相应的软硬件端口；
C.核心板11根据位置信息的要求处理对应的端口信息；
D.核心板11判断是否有来自通讯总线3的请求信息，如果有，对请求信息进行处理；如果没有，执行本模块位置对应的程序，如信息采集、信息收集、车载LED显示屏5控制等程序。
如图7所示，信息收发模块4的工作过程（即针对通讯总线的处理方法）是：
上电初始化后，根据接口板的地址编码电路的特征码进行位置确定；判断该位置是否为通讯总线信息收集位置，如果是信息收发模块4的位置，则根据信息收发模块4的位置要求初始化各相应的软硬件端口；判断是否需要向通讯总线3读信息，如果需要读信息，则根据要求通过通讯总线3获取目标即信息处理器2的数据给请求者；如果不需要读信息，则判断是否需要向通讯总线3写信息，如果需要写信息，则根据要求通过通信总线3向目标即信息处理器2发送数据或指令，如果不需要写信息，则继续判定是否向通讯总线读信息，循环操作；如果不是信息收发模块4的位置，则根据所处位置的要求进行相应的工作。
如图8所示，信息分发模块6的工作过程是：
上电初始化后，根据接口板的地址编码电路的特征码进行位置确定；判断是否为信息分发模块6对应的位置，如果是信息分发模块6对应的位置，则根据信息分发模块6的要求初始化各相应的软硬件端口；核心板11此时的功能是执行信息分发模块6的工作，判断是否有信息需要分发，如果有，则根据要求把相应信息通过信息收发模块4准确地分发到各目标的信息处理器2；如果没有，则判断是否到了定时操作通讯总线3的时间，如果是，则根据要求通过信息收发模块4对通讯总线3进行相应的操作，如果不是，继续判断是否有信息分发，循环操作；如果不是信息分发模块6对应的位置，则处理对应位置的程序。

Claims (7)

1.一种机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，包括设置在每个测控处的信息处理器，与信息分发模块连接的信息收发模块，其特征在于：每个所述信息处理器连接多个信息测控单元，所述那些信息处理器、信息收发模块均通过通讯接口连接到相同的串行通讯总线上；所述信息分发模块通过其自身拥有的多个相互独立的串行通讯接口或串行接口集线器与各个通讯目标相连接，所述信息收发模块和所述信息处理器均包括用于插接的接口板和与所述接口板插接的用于处理信息的核心板。
2.根据权利要求1所述的机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，其特征在于：所述信息分发模块分别与数据联机接口、显示屏、信息收发模块、文字语音转换模块相互连接；所述文字语音转换模块与语音喇叭连接。
3.根据权利要求1或2所述的机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，其特征在于：所述核心板包括单片机；所述接口板包括双通道模拟量的地址编码器电路，输入输出电路以及多个与所述地址编码电路和所述输入输出电路连接的连接插接件；所述连接插接件分别用于与所述通讯总线和所述信息处理器的接口板插接。
4.根据权利要求3所述的机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，其特征在于：每个所述接口板上设有的连接插接件的数量为2个~16个；每条所述通讯总线连接2个~32个所述信息处理器。
5.根据权利要求4所述的机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，其特征在于：所述数据联机接口为RS_232接口和/或蓝牙与UAR串行通讯转换模块。
6.根据权利要求1或3所述的机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，其特征在于：所述通讯总线为RS_485、RS_422或CAN。
7.根据权利要求1所述的机动车驾驶人驾驶技能考试或培训信息处理装置，其特征在于：所述信息测控单元为用于检测被监视对象的传感器和信号源的状态输出端口或用于驱动被控制对象的接收外来控制信号输入的连接端口。
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