本發(fā)明涉及機動車制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)用的機動車及機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)過程機動車操作信息的收集技術(shù)。

背景技術(shù)：

機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)包括理論考試和實際駕駛技能考試和培訓(xùn)，實際駕駛技能考試時需要測控以下信息：開關(guān)量：車輛上的開關(guān)狀態(tài)和發(fā)動機的啟停狀態(tài)；數(shù)字量：車輛的行駛速度，發(fā)動機的運轉(zhuǎn)速度，反映車身左右傾斜和前后俯仰的姿態(tài)信息；組合數(shù)字量：發(fā)動機的運轉(zhuǎn)速度，來自車身原來已有的通訊接口上的反映車輛狀態(tài)的信息，考試員發(fā)布的考試指令語音和考試過程所必須的提示語音或文字；模擬量：檢測車輛某些狀態(tài)時需要用到的模擬量傳感器的輸出信號?，F(xiàn)有的機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試信息處理裝置，在上述需要監(jiān)測處設(shè)置相應(yīng)的傳感器，如圖1所示，每個傳感器19通過采樣饋線連接到集中式信息處理裝置18，該集中式信息處理裝置18通過將接收到的監(jiān)測處的各種信號進過處理后，轉(zhuǎn)換成與考試用車載電腦接口匹配的信號；這種機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試信息處理裝置存在的缺點在于：

1.采樣饋線既多又長，安裝和維護耗時會相對增加，初裝成本與運維成本相對較高；

2.這種集中式采樣處理裝置是將采樣器和處理器集中在一個機箱或機柜里，甚至是內(nèi)部的一塊電路板上，沒有可互換的相對獨立的不同功能的模塊；

3.多數(shù)采用光電耦合器進行信號隔離和強弱轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換不能適應(yīng)寬電壓轉(zhuǎn)換，用于12伏供電系統(tǒng)的集中式信息處理裝置不一定能直接用于24V供電系統(tǒng)車輛，反之亦然，即用于24伏供電系統(tǒng)的集中式信息處理裝置也不一定能直接用于12V供電系統(tǒng)車輛，使得集中式信息處理裝置的使用受限；

4.集中式采樣時，預(yù)留的采樣端口及饋線有限，當需要增加監(jiān)測點時，集中式采樣與控制設(shè)備難以滿足需求。

5.集中式信息處理裝置一般不設(shè)或少設(shè)控制端口，當需要增加控制點時，此類設(shè)備難以滿足需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)信息處理裝置，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中線纜使用多、互換性差、不同供電電壓轉(zhuǎn)換受限、初裝成本高、維護不方便以及擴展功能差的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：這種機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)信息處理裝置，包括設(shè)置在每個測控處的與多個信息測控單元連接的信息處理器、串行通訊總線、信息收發(fā)模塊、信息分發(fā)模塊，每個所述信息處理器連接多個信息測控單元，所述那些信息處理器、信息收發(fā)模塊均通過其通訊接口連接到相同的串行通訊總線上，所述信息分發(fā)模塊通過其自身擁有的多個相互獨立的串行通訊接口或串行接口集線器與各個通訊目標相連接，所述信息收發(fā)模塊和所述信息處理器均包括用于插接的接口板和與所述接口板插接的用于處理信息的核心板。

上述技術(shù)方案中，更具體的技術(shù)方案還可以是：所述信息分發(fā)模塊分別與數(shù)據(jù)聯(lián)機接口、顯示屏、信息收發(fā)模塊、文字語音轉(zhuǎn)換模塊相互連接；所述文字語音轉(zhuǎn)換模塊與語音喇叭連接。

進一步：所述核心板包括單片機；所述接口板包括雙通道模擬量的地址編碼電路，輸入輸出電路和多個與所述地址編碼電路和所述輸入輸出電路連接的連接插接件；所述連接插接件用于與所述通訊總線和所述信息測控單元插接。

進一步：每個所述接口板上設(shè)有的連接插接件的數(shù)量為2個~16個；每條所述通訊總線連接2個~32個所述信息處理器。

進一步：所述數(shù)據(jù)聯(lián)機接口為RS_232接口和/或藍牙與UAR串行通訊轉(zhuǎn)換模塊。

進一步：所述通訊總線為RS_485、RS_422或CAN。

進一步：所述信息測控單元為用于檢測被監(jiān)視對象的傳感器和信號源的狀態(tài)輸出端口或用于驅(qū)動被控制對象的接收外來控制信號輸入的連接端口。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

1、采用通訊總線連接多個信息處理器，每個信息處理器就近連接幾個測控點的信息測控單元，對測控點的數(shù)量進行合理控制，通過較短的連接線與接口板的輸入輸出端口插接，來自信息測控單元的采樣信號進入核心板處理后，再通過接口板的通訊端口將處理后的信號傳遞到通訊總線上，來自通訊總線上的控制信息，經(jīng)核心板處理后，再通過較短的連接線與接口板的輸入輸出端口插接來對信息測控單元實施控制，減少連接線的使用數(shù)量，并使信息測控單元的饋線變短、抗干擾能力增強；采用插接的方式，能夠快速地連接和拆接，便于信息測控單元的任意組合連接，實現(xiàn)優(yōu)化線路的作用并方便維護。

2、信息處理器所處的測控點位置由接口板上的地址編碼電路確定，信息處理器根據(jù)位置的地址執(zhí)行相應(yīng)的動作，此地址編碼電路使用雙通道模擬量作地址碼，達到只用兩個IO端口即可增大地址編碼的范圍的目的；核心板通過識別接口板上的地址編碼信息，執(zhí)行該地址編碼信息對應(yīng)的任務(wù)，可以使得接口板和核心板能夠進行智能信息處理并任意互換使用，安裝和維護成本降低；且同一接口板和核心板可以安裝到不同的測控點上使用，通過識別目標地址來執(zhí)行其對應(yīng)的功能，使得功能擴展較為靈活。

3、通訊總線連接多個信息處理器，每個信息處理器就近連接信息測控單元，各個信息測控單元節(jié)點上連接的信息處理器可以任意取舍，提高使用靈活性，功能擴展靈活。

4、本裝置采集到的信息測控單元各個采樣點信息在顯示屏動態(tài)顯示，人機界面友好，各個采樣點狀態(tài)信息一目了然，方便維護和校驗。

5、本裝置通過與分布式信息測控單元直接連接，避免與汽車上的OBD接口連接，使用自由，避免在機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)過程使用時可能存在的安全隱患。

6、連接插接件定為2~16個，信息處理器為2~32個，可以實現(xiàn)靈活分組，當擴展考試測控點即信息測控單元的個數(shù)的時候容易滿足需求，從而可以容易實現(xiàn)擴容的功能，同時避免數(shù)量過多導(dǎo)致線路過于繁雜，從而進一步實現(xiàn)線路優(yōu)化的作用。

7、本裝置通過數(shù)據(jù)聯(lián)機接口，提供RS—232或／和RS—485、CAN、藍牙等與上位機實現(xiàn)數(shù)字聯(lián)接，方便第三方應(yīng)用。

8、本裝置中還可連接車載LED顯示屏控制器，當把本專利申請所述的信息處理器置于驅(qū)動車載LED顯示屏的位置編碼時，此“信息處理器”具有控制車載LED顯示屏的功能。

9、采用特殊的智能電氣接口電路，自適應(yīng)12V供電系統(tǒng)的考試或培訓(xùn)用的機動車和24V供電系統(tǒng)的考試或培訓(xùn)用的機動車，維修備件一致，庫存?zhèn)浼可佟?/p>

附圖說明

圖1是集中式信息處理裝置連接結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)信息處理裝置連接的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)信息測控系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)框圖。

圖4是信息處理器的結(jié)構(gòu)框圖。

圖5是接口板的結(jié)構(gòu)框圖。

圖6是通訊總線管理流程圖。

圖7是核心板工作流程圖。

圖8是信息分發(fā)模塊工作流程圖。

本申請涉及到的智能自適應(yīng)12V和24V供電系統(tǒng)的接口電路可參考下列1、2：

1、申請?zhí)枺?015211283983的運算放大器、驅(qū)動接口、測控設(shè)備、驅(qū)動電路、驅(qū)動器檢測設(shè)備和信息測控單元；

2、申請?zhí)枺?015110181826 的運算放大器、驅(qū)動接口、測控設(shè)備、驅(qū)動電路和驅(qū)動器。

本申請涉及到的信息處理器可參考下列3、4、5：

3、申請?zhí)枺?016300431905的現(xiàn)場信號采集器；

4、申請?zhí)枺?016107523907的檔位信息處理器、判斷機動車當前檔位的系統(tǒng)及其用于判斷機動車當前檔位的方法；

5、申請?zhí)枺?016303086860 的CAN總線智能檔位信息處理器。

本申請涉及到的“信息分發(fā)模塊”可參考下列6、7：

6、申請?zhí)枺?016103172371的主從式串口設(shè)備集線器及異步雙工一對多串行通訊方法；

7、申請?zhí)枺?016204336196的主從式串口設(shè)備集線器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳述：

如圖2，圖3和圖4的機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)信息處理裝置所示的實施例，包括設(shè)置在每個測控處的信息測控單元1，與信息分發(fā)模塊6連接的信息收發(fā)模塊4，那些信息測控單元1至少包含有兩組，每組信息測控單元1接在一個信息處理器2上，信息處理器2通過通訊總線3與信息收發(fā)模塊4相互連接；信息處理器2、信息收發(fā)模塊4均包括用于插接的接口板和與接口板插接的用于處理信息的核心板11；信息分發(fā)模塊6分別與數(shù)據(jù)聯(lián)機接口7，顯示屏8，文字語音轉(zhuǎn)換模塊9相互連接；文字語音轉(zhuǎn)換模塊9與語音喇叭10連接。

接口板包括雙通道模擬量的地址編碼電路12，輸入輸出電路13和多個與地址編碼電路12和輸入輸出電路13連接的連接插接件14；連接插接件14用于與通訊總線3和信息測控單元1連接。每個接口板上設(shè)有的總線插口15的插口數(shù)量為2個~16個，設(shè)有與信息測控單元1連接的插口數(shù)量為2個~16個，連接插接件14有至少1路兼容于作連續(xù)量采樣，有至少1路兼容于作脈沖周期或計數(shù)采樣，有至少1路兼容于作模擬量輸出。

數(shù)據(jù)聯(lián)機接口7為RS_232接口和/或藍牙與UAR串行通訊轉(zhuǎn)換模塊，與上位機連接。

通訊總線3為RS_485、RS_422或CAN。通訊總線3至少設(shè)有2個~32個用于連接信息處理器2的總線插口15的插口數(shù)量。

如圖5所示，總線插口15包括向信息處理器2供電的電源連接線及連接通訊總線3的多個多芯線插件、輸入輸出接口電路13包括取樣電路以及與核心電路板11連接的多個多芯線插件，地址編碼電路12通過輸入輸出接口電路13與核心電路板11連接，測控插口16包括與輸入輸出接口電路13連接的多個多芯線插件以及與多個信息測控單元1相互連接的多個多芯線插件。

文字語音轉(zhuǎn)換模塊9包括文字語音轉(zhuǎn)換器和音頻放大器，是把來自信息分發(fā)模塊的文字信息轉(zhuǎn)換成語音信息的模塊或設(shè)備，經(jīng)過音頻放大器后閱讀文字信息的語音通過語音喇叭10進行電聲轉(zhuǎn)換播放；

如圖6，圖7和圖8所示，機動車駕駛?cè)笋{駛技能考試或培訓(xùn)信息處理裝置的工作原理如下：

如圖2、圖3所示，信息收發(fā)模塊4用逐個掃描的方法不斷地收集各個采樣點的信息測控單元1對應(yīng)的信息處理器2所采集到的信息，并將信息傳遞到信息分發(fā)模塊6；信息分發(fā)模塊6一是采集信息收發(fā)模塊4收集到的來自信息測控單元1的駕考信息并向數(shù)據(jù)聯(lián)機接口7廣播，二是根據(jù)來自數(shù)據(jù)聯(lián)機接口7的要求分發(fā)來自數(shù)據(jù)聯(lián)機接口7的相關(guān)數(shù)據(jù)，如：需要用語音播報（文字語音轉(zhuǎn)換模塊9實現(xiàn)）的“語音文字”數(shù)據(jù)，需要由信息處理器2驅(qū)動的車載LED顯示屏顯示的“顯示文字”數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)聯(lián)機接口7提供信息給第三方（上位機）訪問，以及轉(zhuǎn)發(fā)第三方（上位機）向其廣播的信息；文字語音轉(zhuǎn)換模塊9將語音信息通過語音喇叭10進行電聲轉(zhuǎn)換播放；需要車載LED顯示屏5顯示輸出的信息由連接到通訊總線3上位于驅(qū)動車載LED顯示屏5地址編碼的信息處理器2驅(qū)動。

如圖6所示，核心板11的工作過程是：

A.上電初始化后，核心板11根據(jù)接口板的地址編碼電路的特征碼進行位置確定；

B.核心板11根據(jù)所處位置的要求初始化各相應(yīng)的軟硬件端口；

C.核心板11根據(jù)位置信息的要求處理對應(yīng)的端口信息；

D.核心板11判斷是否有來自通訊總線3的請求信息，如果有，對請求信息進行處理；如果沒有，執(zhí)行本模塊位置對應(yīng)的程序，如信息采集、信息收集、車載LED顯示屏5控制等程序。

如圖7所示，信息收發(fā)模塊4的工作過程（即針對通訊總線的處理方法）是：

上電初始化后，根據(jù)接口板的地址編碼電路的特征碼進行位置確定；判斷該位置是否為通訊總線信息收集位置，如果是信息收發(fā)模塊4的位置，則根據(jù)信息收發(fā)模塊4的位置要求初始化各相應(yīng)的軟硬件端口；判斷是否需要向通訊總線3讀信息，如果需要讀信息，則根據(jù)要求通過通訊總線3獲取目標即信息處理器2的數(shù)據(jù)給請求者；如果不需要讀信息，則判斷是否需要向通訊總線3寫信息，如果需要寫信息，則根據(jù)要求通過通信總線3向目標即信息處理器2發(fā)送數(shù)據(jù)或指令，如果不需要寫信息，則繼續(xù)判定是否向通訊總線讀信息，循環(huán)操作；如果不是信息收發(fā)模塊4的位置，則根據(jù)所處位置的要求進行相應(yīng)的工作。

如圖8所示，信息分發(fā)模塊6的工作過程是：

上電初始化后，根據(jù)接口板的地址編碼電路的特征碼進行位置確定；判斷是否為信息分發(fā)模塊6對應(yīng)的位置，如果是信息分發(fā)模塊6對應(yīng)的位置，則根據(jù)信息分發(fā)模塊6的要求初始化各相應(yīng)的軟硬件端口；核心板11此時的功能是執(zhí)行信息分發(fā)模塊6的工作，判斷是否有信息需要分發(fā)，如果有，則根據(jù)要求把相應(yīng)信息通過信息收發(fā)模塊4準確地分發(fā)到各目標的信息處理器2；如果沒有，則判斷是否到了定時操作通訊總線3的時間，如果是，則根據(jù)要求通過信息收發(fā)模塊4對通訊總線3進行相應(yīng)的操作，如果不是，繼續(xù)判斷是否有信息分發(fā)，循環(huán)操作；如果不是信息分發(fā)模塊6對應(yīng)的位置，則處理對應(yīng)位置的程序。