车载电子设备

车载电子设备（精选12篇）

车载电子设备 篇1

0 引言

随着科学技术的不断发展, 电子设备的数量及应用逐渐增多, 结果必将造成电磁干扰越来越严重。在日趋恶劣的电磁环境中, 如若不采取恰当的电磁屏蔽措施, 会导致设备之间的电磁干扰日益严重, 电子设备的性能下降, 甚者会危及到信息的安全。为了保证电子设备在复杂的电磁环境中既不干扰其他设备, 而又不受其他设备干扰的影响而能正常工作, 这就要求在设备研制的初期阶段必须从结构、技术等方面进行严格的电磁兼容设计。

1 电磁兼容设计的基本要求

电磁兼容性是电子设备的主要性能之一, 在进行设备功能设计的同时, 还应进行电磁兼容设计。电磁兼容设计的目的是使所设计的设备在复杂电磁环境中实现电磁兼容, 因此在进行电磁兼容设计时应满足以下要求:首先明确设备所满足的电磁兼容指标, 然后确定设备的敏感器件、干扰源及干扰途径, 有针对性地采取措施, 最后通过试验了解设备是否达到了电磁兼容指标要求。

2 电磁兼容设计所采取的方法

对于通信车而言, 通常其所装载的设备量很多, 包括配电设备、通信设备及终端设备等, 各设备间很容易形成电磁干扰, 进而影响通信质量, 因此设备在进行电磁兼容设计时要从3要素 (干扰源、耦合途径和敏感设备) 出发, 采取各种有效手段, 抑制干扰源, 消除或减弱干扰耦合, 增加敏感设备的抗干扰能力。

以某车载电子设备为例, 由数字电流表、数字电压表、转换开关、断路器、控制保护单元、互感器、接触器等单元及元器件组成, 其中数字电流表、数字电压表、转换开关、断路器布置于前面板上, 控制保护单元、互感器、接触器等单元及元器件放在机箱内部。此设备要满足GJB151A-97有关的电磁兼容指标要求, 在结构设计等方面采取的主要措施有:仪表窗口的屏蔽;机箱缝隙的屏蔽;各单元合理布局及其屏蔽;电缆敷设以及电源线滤波等。

2.1仪表窗口的屏蔽

仪表窗口对设备来说是比较大的泄漏口, 必须采取有效的措施将其屏蔽, 为此采用加装丝网屏蔽玻璃的方法对数字电流表、数字电压表进行外部屏蔽。丝网屏蔽玻璃是由一种低阻抗的金属丝网通过特殊工艺夹在两层玻璃之间制成, 丝网筛孔的密度决定其主要的屏蔽效能。如图1所示, 由于玻璃周边预留了10～20 mm金属丝网毛边, 通过螺装金属外框将它紧紧压在机箱上, 从而获得连续的导电表面, 以达到减少电磁泄露的目的。

2.2机箱缝隙的屏蔽

影响屏蔽完整性的主要因素是屏蔽体上的接缝。此车载电子设备的框架是采用铝板折弯后对焊而成, 焊缝平滑连续, 属于永久性接缝, 这种接缝处的射频电阻几乎与金属板本身的射频电阻相同, 从而保证了屏蔽体接合处的电气连续性。对于可拆式接缝, 如机箱、盖板接合处, 往往采用螺钉紧固方式, 由于螺钉的间距不宜太小, 接合表面的不平整以及盖板材料的翘曲变形等原因, 使接合面处不可避免地产生了缝隙, 降低了机箱的屏蔽效能, 为此采取了2种方法来解决此问题:增加缝隙深度, 为了增加缝隙深度, 机箱的弯边宽度取15 mm, 重叠尺寸越大, 屏蔽效能越好;减小缝隙长度, 由于钣金机箱很难做到接合面处的高精度, 为了弥补此缺陷, 采用了经济、实用的方法, 在接合面处粘贴带背胶的铍青铜簧片, 由于簧片具有一定的弹性, 装配后簧片变形, 接触面产生一定的压力, 使接合面具有了一定的电气连续性。

2.3机箱内部各单元布局及其屏蔽

合理布置设备内各单元及元器件的位置, 可以做到既经济又实用地减小干扰程度。首先必须明确干扰源和受感器, 在本设备中干扰源是控制保护器, 敏感设备是数字电流表和电压表, 为了避免二者紧邻, 把它们分别放置于机箱的后部和前部, 用空间距离减弱彼此的电磁干扰。为了达到更有效的屏蔽效果, 又在电流、电压表的表体外围罩有屏蔽盒, 表头紧贴前面板的屏蔽玻璃, 玻璃的丝网毛边通过螺装金属外框将它和机箱、屏蔽盒联成一体, 从而使表体完全处于电气连续的金属罩中 (如图1所示) , 而电流、电压表引线则由装在屏蔽盒上的穿心电容引入, 这样使引线所感应的干扰信号被旁路接地。同样控制保护器也用屏蔽盒对其进行了屏蔽, 进一步减小了它对外的辐射能量, 从而获得较好的屏蔽效果。

2.4电缆选用及敷设

因为电缆是高效的电磁波接收和辐射天线, 也是干扰传导的良好通道, 绝大多数设备的电磁兼容问题是电缆造成的, 解决电缆问题的主要方法之一是对电缆进行屏蔽, 所以此设备选取了屏蔽层质量好 (低阻抗) 的电缆, 并且保证电缆屏蔽层与机箱360°低阻抗搭接, 使屏蔽层与机箱构成一个完整的屏蔽体, 这样在一定程度上能够解决电缆辐射的问题。与此同时, 在电装布线时, 要求电源配电线路与其它各类线路保持150 mm距离, 敏感电路和干扰电路各自单独敷设, 不能交叉重叠, 且加大线束的间距, 避免线缆间的耦合。

2.5电源线滤波

为了抑制电源输入端高频干扰信号对本系统的影响, 加装了EMC电源线滤波器。滤波器不同于其他电子元器件, 它的性能与其安装方式有很大关系, 所以在滤波器的安装方式上采取了一系列措施。如图2所示, 首先滤波器输入与输出线要远离, 以避免由于两端耦合而导致高频滤波效果变差等现象产生;其次滤波器外壳与机箱低阻抗接触, 同时要减短电源端口到滤波器的连线, 当电流进入机箱后, 先流经滤波器进行滤波, 然后再到其他各单元;最后电源端口与滤波器之间连线也要进行屏蔽, 这样外界的电磁干扰不能沿电源线进入设备, 机箱内的电磁干扰也无法传出机箱, 造成干扰发射超标。

2.6接地

接地是电子设备的一个很重要的问题, 它可以使整个电路系统中所有单元电路的地之间没有电位差, 保证设备能稳定地工作。

此车载设备的后面板上安装有接地柱, 即机壳地。机壳地可以使由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放, 避免由于静电放电时产生的大电流流进设备的电路对其造成干扰和危害, 合理的接地点对于整个机箱的屏蔽效能十分重要。

3 测试结果及完善措施

此车载设备在采取了以上电磁兼容措施后, 按GJB151A-97有关的电磁兼容指标要求进行测试, 发现除了RE102试验项目超标外, 其余各项指标均合格。

对RE102试验项目进行观察, 发现测试结果图的超标点为24 MHz、36 MHz两点, 而这两点分别是12 MHz频率点的二三次谐波。为了找到这一频率点的元器件, 对机箱内各单元进行了分析, 发现控制保护单元中有一个12 MHz晶振, 由于晶振属于高噪声元器件, 能够产生较强的辐射, 从而使其周边充满着近场辐射场。如果辐射场内有器件或走线, 晶振及其谐波信号将耦合到器件或走线上而辐射出去;再者又发现控制保护单元的PCB板未采取就近接地措施, 只是通过一根长引线和机壳地相连, 造成信号的环路面积增大, 产生了很强的辐射, 所以对控制保护单元采取措施应该是行之有效的。首先对晶振进行屏蔽且屏蔽体就近接地, 弱化辐射发射强度;然后控制保护单元的PCB板同样采取就近接地措施, 并且在屏蔽盒出口处的信号线上安装一个铁氧体磁环, 可以将不需要的高频干扰抑制掉。通过采取以上措施后, RE102试验指标合格, 如图3所示。

4结束语

由上所述可以看出, 电磁兼容是一门实践性很强的综合性学科, 无论是结构设计, 还是印制板设计, 都需要采取行之有效的方法。该车载设备在采取了以上各种有效措施后, 终于达到了更为理想的电磁兼容效果。

参考文献

[1]邱成悌, 赵惇殳, 蒋全兴.电子设备结构设计原理[M].南京:东南大学出版社, 2001.

[2]郑军奇.EMC (电磁兼容) 设计与测试案例分析[M].北京:电子工业出版社, 2006.

车载电子设备 篇2

来到怀化电务段车载设备车间实习已经快九个月的时间了，在这九个月的时间里，我学到了很多在学校里没有学到的知识，也明白了很多事情，这对我们即将正式步入社会大的学生来说，是一份很大的精神财富。

开始的时候我对所有的设备什么都不敢动，能做的只能是力所能及的事情，帮着师父们搬搬主机显示器等等。就这样每天除了清洁设备的灰尘其余的时间都是在看师父们的作业，处理故障、对新设备或者是从车上下下来的设备进行测试等等。看着师傅们熟练的测试着设备，我就是在想，总有一天我也会像你们一样，熟练地测试设备。记得我最先开始学习的是对LKJ主机显示器进行卫生的清洁，当时主机是怎么打开，板件是怎么拆开都不知道，更不用说怎么修理了，当时就是师傅对我一点一滴的指导，让我学会了如何对LKJ主机显示器进行卫生的清洁。随着时间的流转，慢慢的开始接触对这些设备进行了解，如何进行测试，开始接触测试的时候，我不知道如何安装，对线路如何链接，不知道按照什么步骤来对设备进行测试，因为不懂，所以每次都是拿一个本子记下来，没事的时候我会找一些关于LKJ的书籍来看一下，看不懂不理解的时候就去问师傅或者是工长，在他们的细心讲解下，我开始对设备有了进一步的了解，同时我也学会了对这些设备如何进行测试。

经过不断地学习，我学会了很多，开始可以帮着师父做一些简单容易的事情，做完让师傅做一下检查，再经过工长的检查测试验收，最后把测试好的设备进行成品管理房内。只要付出就会有回报，在师傅工长的指导下，我现在已经学会了很多基本技能，比如如何分析LKJ主机的文件，测试，对显示器内部部件的固胶，测量电压、简单地故障处理等等，可谓是收获颇丰。

时间如流水一般，转眼间为期九个月的实习就要结束了，但是对于我们即将踏上铁路工作的大学生来说，意义非凡。经过这九个月的学习实践、我明白了很多，也更加深一层次的了解铁路事业，我对未来充满了美好的憧憬，也对自己充满了信心，在未来的日子，我会更加努力的。首先我会更加努力学习，虚心请教，积极响应单位号召，结合工作实际，不断学习理论、业务知识和社会知识，用先进的理论武装头脑，用精良的业务知识证明自己；其次我会努力实践，让自己扎实的理论运用于实际的工作生产当中，要把压力转化为工作的动力，高标准、严要求，认真完成自己的本职工作。

铁道信号是保证列车安全运行的必要手段，因此以后作为一名铁路工人，必须遵守安全第一的原则。安全对我们尤为重要，别人的生命自己的生命都要靠自己严谨的工作作风才能保证。同时我对我们所要进行的工作也有了很好的掌握，严格按照技术标准进行，必须要有耐心，要有责任心。自己会干的不能大意，不会干的必须学会怎么去干，不断的严格要求自己，戒骄戒躁，时刻警示自己，想自己少一点，想工作多一点；最后我会全方位充实自己，完善自我，积极进取，不断总结以往工作的经验，用我的实际行动为公司的发展增砖添瓦，也使自己在自己职业生涯的道路上走的更高更远。

2014年5月16日

车载设备综合实训台设计 篇3

关键词：车载设备；实训台；模拟硬件设计；模拟软件设计

中图分类号： U216 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）35-168-2

1 机车动力模拟系统设计功能

机车动力模拟系统为模拟机车运行的装置，可以模拟实现机车的前进、后退、加速、减速等运行状态，该动力模拟系统采用模拟机车动力系统逻辑内核，根据司控器，LKJ系统的相应指令模拟机车运行，并驱动步进电机装置进行相应的运转。本系统主要工况有：①人工操控司控器加速；②人工操控司控器匀速；③人工控制司控器卸载；④LKJ卸载制动；⑤LKJ常用制动；⑥LKJ紧急制动；⑦人工操控大闸（自动制动阀）制动；⑧人工操控小闸（单独制动阀）制动。

2 机车动力模拟系统设计过程

通过如上设计功能描述，机车动力模拟系统整体设计分为三部分完成，由采集部分、逻辑处理部分和执行输出等三部分组成。

信息采集部分：主要完成采集司控器状态，LKJ卸载制动继电器状态，LKJ常用制动电控阀，LKJ紧急制动电控阀、大闸、小闸等开关量状态、气阀压力、模拟轮对转速等模拟量信息，信息采集部分完成这些开关量和模拟量的采集后，将采集的信息数据送给逻辑处理部分进行逻辑处理。

逻辑处理部分：将信息采集的数据进行逻辑处理，按照设计功能描述，需要将信息采集的数据按照司控器部分、LKJ制动部分、大小闸部分共三部分独立进行逻辑处理，同时三部分逻辑处理后的结果送给执行输出部分完成模拟动力的输出。

执行输出：按照设计功能描述，执行输出主要根据司控器控制处理结果、LKJ控制处理结果、人工大小闸控制处理结果转换为控制模拟电机的加速，减速和启动，停止等信息。

2.1 机车动力模拟硬件设计

2.1.1整体设计

机车动力模拟系统由定制机柜、动力逻辑处理单元、动力信息采集单元、动力信息输出单元、电机控制单元、采集模块传感器等执行电机及其相关附件组成。系统设备组成结构图如图1所示。

定制机柜：根据机车内部空间，定制相应大小机柜，用于放置动力逻辑处理单元箱、动力信息采集单元箱、动力信息输出单元箱、电源单元箱、电机控制单元，及外部各种采集模块。

动力信息采集单元：用于完成压力传感器模块，司控器采集模块，常用制动电控阀采集模块，紧急制动电控阀采集模块，速度传感器采集模块等信息完成高速采样，并及时处理和存储。

动力信息输出单元：用于完成动力原始信息和逻辑处理信息的执行输出，该输出单元一方面用于程序调试和信息接口的对外输出，另一方面完成对电机控制单元的执行输出。

动力逻辑处理单元：采用二乘二容错技术的逻辑分析判断技术，对动力信息采集单元传输的数据进行逻辑分析处理，并将输出执行结果传输给动力信息输出单元，最终完成动力信息执行输出。

电机控制单元：用于完成高速运转步进电机的运行控制，根据动力信息输出单元数据，完成步进电机的前进、后退、加速、减速等驱动控制。

电机：采用两相42步高速进口步进电机，输出扭矩达0.55N·m，细分数能达6400细分，同时电机带同轴输出轮等附件，具备传感器安装位置等。

采集模块：由不同采集模块组成，分别为紧急制动电控阀采集模块，常用制动阀采集模块、司控器采集模块、压力传感器模块、速度传感器采集模块等，用于对制动信息和司控器设备的状态监测，并完成转换最后传输给动力信息采集单元。

电源：给机车动力模拟系统提供电源动力。

2.1.2 主芯片设计

通过如上描述，该系统主要部分由核心主硬件MCU电路组成，各单元根据不同功能需求增加相应接口电路硬件，总体设计如图2所示。

2.1.3 模块设计

根据如上信息采集的项目，主要分为开关量采集和模拟量采集，其中司控器、LKJ卸载继电器、LKJ常用制动电控阀、LKJ紧急制动电控阀、人工操作大小闸等属于开关量采集类，气阀压力和速度采集等属于模拟量采集类。

为确保采集设备不影响被采集设备的正常工作，我们设计的采集模块采用光电隔离技术进行转换采集，确保输入和输出间的隔离。

对于开关量采集模块，采集接点为空接点，输出为24V直流信号；对于模拟量采集模块，根据采集类型，分为压力传感器采集模块和速度采集模块，压力传感器采集模块采集量程范围为：1050kPa，输出为电流信号0-20mA；速度传感器采用光电速度传感器采集转速范围为：2000r/min，输出为脉冲信号。

2.2 机车动力模拟软件设计

机车动力模拟软件设计采用嵌入式非抢占性操作系统内核，软件分为主程序工作流程，定时器中断工作流程图，各子任务工作流程等部分组成，由于程序流程较多，目前只选取关键几个工作流程做详细介绍。

主程序工作流程：主程序采用嵌入式非抢占性操作系统内核，该内核能确保高优先级的任务优先执行，由于采用单一任务堆栈，不具备抢占性任务调度，但采用单一栈的目的也节省了程序内部使用RAM空间，为应用程序提供了更多的数据存储空间，该主程序工作流程如下：开始—硬件外设初始化—内核初始化—系统时钟定时器初始化—寻找最高优先级任务—执行最高优先级任务。

定时器中断工作流程：主要用于开关量采集和定时处理的任务。

重要子任务处理流程：主要涉及几个关键业务处理流程。

2.3 实验调试

在机车动力模拟系统开发设计调试中，主要经历了如下过程：系统需求确定、系统硬件选型、系统硬件详细设计、硬件原理图及PCB绘制、PCB的试制加工和硬件程序编制和联调联试。

产品开发调试的关键是电机的速度控制，我们采用的步进电机是两相42步高速电机，转速计算公式如下：

转速（r/min）=×××60

当预值为0.8kHz，分频频率为8000kHz，固定角为1.8°，细分为8时，当前理论转速为：

n=×××60=375r/min

通过我们实验调试实际测试，调试最高转速能达3750转左右，满足我们使用要求。

3 系统特点

①采用真实的采集传感器模块，最大程度上模拟机车动力运行；②能高速采集及响应执行输出信息；③对外提供接口，方便调试和采集信息输出；④兼容性广，与不同型号LKJ，司控器都可配套使用。

参 考 文 献

车载电子设备 篇4

随着电子技术的飞速发展,越来越多的电器设备被用于车辆中,这些设备提高了车辆的动力性、安全性、操稳性、舒适性等,减轻了驾驶员的操作负担,提升了车辆的整体性能,具有良好的经济效益。相关的统计数据表明,2000年之前在欧美国家所销售的汽车中,每辆汽车所采用电子产品所耗费的费用为672美元,到2000年左右时,电子产品的费用提高到接近2000美元,而到现在为止,汽车电子产品在汽车总成本中的比例占到了接近35%[1],而且这个比例将保持继续上升的趋势。汽车采用大量电子设备带来了电磁干扰问题,车载电器所引起的电磁干扰会对其他一些功耗小、电压低的用电设备带来巨大干扰,同时对车辆周围也会造成电磁污染。

1、电磁干扰的来源

1.1 车载电子设备分类

车载电子设备从电磁干扰方面来将分类两类:电磁干扰源设备和受干扰设备。电磁干扰源设备在工作过程中会产生电磁干扰,而受干扰设备在工作中则不会产生明显的电磁干扰,相反的这些设备的正常工作会受到电磁干扰的影响,因此本文所针对的抗干扰措施是针对这些受干扰设备而言。采用抗干扰措施能够提高受干扰设备工作的稳定性,从而提高车辆的整体稳定性。例如对于电磁式转速传感器而言,其在工作过程中根据电磁原理而产生如图1所示的波形,通过利用计时器来对一定时间段的电压波形图进行计数,然后使用车轮转动直径换算得到车轮转动速度。当受到电磁干扰的影响时,电磁传感器所测量输出的电压波形会与图1发生变化,典型的变化包括信号紊乱、峰值过高等情况,这种情况下转速传感器所输出的转速信号会出现较大的误差,从而其他系统的工作将受到影响。

1.2 常见干扰源

现代汽车采用了大量的电器设备,从能量转换角度而言,电磁干扰本身也是一种能量,因此电器设备工作时所消耗能量较大、系统中电压转换频率越高时所产生的电磁干扰将越大。此外,以电机为代表的感性负载在工作时也会产生大量的电磁干扰。汽车上常见的电磁干扰源如下:

1.2.1 发动机点火系统[2]

这里所讲的发动机点火系统主要针对汽油机,汽油机在运行过程中需要采用高压电点燃可燃气体。由于气体点燃过程是一个耗能过程,因此高压点火系需要足够的能量来击穿气体,另一方面,点火时间过短决定了在短时间内需要足够能量,因此只能采用提高点火电压的方式来提高点火能量,通常而言,采用高压点火方式时点火电压能达到25千伏以上,这是点火系统次级绕组中的电压,另一方面,点火初级绕组中的电压也较高,当点火脉冲到来时,初级绕组中能产生高于300V的电压。电磁感应原理表明,如果初级绕组和次级绕组中的高电压保持不变,点火系统不会产生强大的电磁干扰。但是点火系统的工作原理表明,对可燃气体点火的时间非常短暂,在点火过程之外初级绕组和次级绕组中的电压值基本保持稳定,但在点火瞬间这些电压值将迅速上升,然后又迅速下降,电压的频繁变化将在周围空间产生巨大的电磁场,电磁场的存在则会对其他电子设备的工作带来干扰。

1.2.2 电机[3]

电机在工作时电压发生变化时会产生强烈的电磁干扰,而目前汽车上采用了越来越多的电机,典型的电机包括雨刮驱动电机、电动玻璃驱动电机等。电机属于感性负载,电机的电磁干扰产生主要由电源的切断引起,电源的切断会在周围空间产生强烈的电磁场,从而对其他电子设备产生电磁干扰。以雨刮驱动电机为例,雨刮的工作通常采用多档位控制,大部分情况下雨刮的工作过程是非连续的,从而驱动电机经常处于启动-停止-启动模式中,这种情况下所产生的电磁干扰比较强烈。

1.2.3 各类开关

汽车上采用了大量的开关对各种电器设备进行控制,这些开关的接通和断开时会引起电磁干扰,如车辆的照明系统在开启和关闭的过程中会在周围空间产生电磁干扰。

1.3 常见受干扰源

车载环境下采用了大量的电子设备来提高车辆的各种性能,容易受到电磁干扰的设备通常具有相同的特点,这些设备的工作电压较低,传递的信号较弱。以汽油机为动力的汽车通常采用12V工作电压,而以柴油机为动力的汽车通常采用24V工作电压,12V电压和24V电压相对于其他车载电器设备的高电压而言要低很多,因此低电压电子设备的工作容易受到电磁干扰的影响。常见的受干扰设备如下:

1.3.1 各类传感器

现代汽车的电子控制技术源于传感器技术的发展,ECU处理器采集各种传感器的数据,从而对车辆各部分的运行状况进行控制,典型的车载传感器包括轮速传感器、转速传感器、温度传感器、压力传感器等。这些传感器所具有的共同特点是工作电压较低,通常为5V,另外一个特点是工作时的电流也很小。当周围空间中存在电磁干扰时,这些传感器所测量输出的信号会发生异变,从而不能真实反应所测量物理量的真实值。图2是车载温度传感器在受到电磁干扰情况下的信号输出示意图。

1.3.2 信号传输线

车载传感器通常布置在车辆的各个位置,如车载空调的温度传感器通常布置在车辆的前保险杠出,而车载倒车雷达系统的超声波传感器通常布置在车辆后保险杠处,这些传感器的信号需要传输到车载ECU中,而车载ECU通常只有一个,且布置在发动机舱中,因此需要采用大量线缆来连接传感器和车载ECU。传感器所输出的信号电压较低,在长距离的传输过程中容易受到电磁干扰,具体表现为电磁干扰通过电磁效应在传输线缆上产生额外的电压,而这些额外电压与信号原始电压相叠加,从而ECU所收到的信号不是传感器所输出的原始信号。

1.3.3 车载ECU

车载ECU负责对车辆电子设备的工作进行控制,车载ECU通常安装于发动机舱内,距离点火系统、雨刮系统较近。另一方面,车载ECU的工作频率较高,工作电压较低,这种情况下ECU的工作容易受到电磁干扰,造成程序紊乱而引起相关电子设备的工作失灵,严重时甚至造成车辆失控。图3是车载ECU的外形示意图。

1.3.4 图像相关设备

现代汽车中越来越多的采用图像相关的设备来增加车辆的安全性及舒适性,典型的如可视倒车雷达系统、用于娱乐的车载影像系统、用于导航的车载GPS系统、用于监控的车载视频系统等。这些图像相关的设备在工作时也容易受到电磁干扰,具体表现为所图像的采集、传输及显示均有可能受到影像,造成图像的失真或者完全失效。图4是受到电磁干扰的图像示意图。

2、抗电磁干扰措施

电磁干扰给车载电子设备的正常工作带来了巨大影像,为解决该问题,目前通常采用的方法有如下一些:

2.1 加装消火电容

对车载电子设备容易产生电火花的地方加装消火电容,典型的如发电机工作时会产生大量火花。通常采用0.5uF左右容量的瓷片无极性电容并联在容易产生火花的两节点之间,这种方法能够基本消除电火花,从而减少电磁干扰的产生源。

2.2 采用金属屏蔽方法

屏蔽方法可以有效的解决电磁干扰所带来的问题,如手机在钢铁大桥附件的信号通常会比较差就是有金属屏蔽引起的[4]。金属屏蔽方法主要适用于信号传输线缆和车载ECU。对于信号传输线,通过采用带有金属屏蔽层的传输线缆,将金属屏蔽层接地可以有效的保护线缆上传输的弱电压信号不受到干扰,从而保证信号传输的正确性,如图5所示。对于车载ECU,可以采用带盒装包装固定方法,通过将ECU安放于一个密闭空间中以达到减少外界干扰的作用。

2.3 使用看门狗技术

看门狗技术包括硬件看门狗方法和软件看门狗方法,这两种方法原理接近。当电磁干扰对相关设备的正常工作带来较大影响时,这些设备的工作状态将与正常状态发生差异。通过对工作状态进行对比,在工作状态发生较大变化时利用看门狗方法将系统工作程序复位,从而控制相关设备恢复正常工作,降低电磁干扰所带来的影响。

2.4 使用CAN总线技术

CAN总线技术是博世公司针对车载环境数据通讯所提出的数据通讯技术,目前在汽车行业得到了广泛的应用。CAN总线采用一对双绞线分别作为信号的高和低来传输信号,由于这两根线相互缠绕,在受到干扰时两条线均会受到干扰,但两条线之间的信号电压差基本保持不变,从而其传输的信号不容易受到电磁干扰,具有良好的稳定性能高。另一方面,CAN总线技术能够大量减少车载环境下的线束使用量,从而在很大程度上减少了电磁干扰所带来的影响。

3、结语

针对车载环境下的电磁干扰特性,对常见的干扰源和被干扰设备的工作特性进行了分析,并根据车载环境的具体特点,提出了减少电磁干扰的相关方法,以减少电磁干扰对车载电子设备所带来的影响。

参考文献

[1]崔胜民现代汽车系统控制技术[M].北京大学出版社,2008.01

[2]宁甲琳.汽车上的电磁干扰及抑制措施[J].汽车科技,2007.02,pp33-35

[3]陆志全.汽车电器电磁干扰分析及解决方案[J].电工电气,2009.03,pp30-32

车载电子设备 篇5

为加强危险品运输行车安全，全程录制行车轨迹，实行车辆动态监管，特制定本制度。

一、运输处负责对已建立的车载记录仪设备进行维护、保养，使之有效运行。

二、危险品运输车辆，均按照行业主管部门规定安装记录仪设备，驾驶员负责日常维护，有效使用并保障设备完好。

三、设立专人负责监查，不定期进行查看回放录像，对不良行为进行纠正。做好车辆日常行车设备监管工作。负责对驾驶员正确使用设备进行指导，保障行车过程中全程记录行车轨迹。

四、做好车载记录仪设备的管理、报修工作，及时处理异常现象和装置故障，保证记录仪设备正常使用。

车载电子设备 篇6

摘 要：ATP车载设备型式试验包含的内容众多，涵盖从系统设计到商业运营前所有的测试内容。测试工作开展过程中，必定会受到众多不良因素的影响，导致测试结果的准确性较差。相关技术人员需要对测试中存在的不良问题进行深入分析，积极的找寻有效的措施进行改善，为后续测试工作的有效开展奠定良好基础。ATP车载设备在经过测试之后，设备的功能更加俱全，运行更加具备稳定性。本文就是对ATP车载设备型式管理体系及方法进行深入研究，希望对相关技术人员有所启示。

关键词：ATP车载设备；型式管理；信息系统；测试技术

ATP指的就是列车自动防护，该车载设备与列车运行的安全性和稳定性有着非常紧密的联系。想要将该设备具有的重要作用充分显现出来，必须要对ATP车载设备进行全方位的测试，其中包括设备的功能测试和参数配置测试等。ATP车载设备型式试验和管理是列车上道前的重要工作，对于试验内容必须要进行准确的记录，从而对车载设备的功能进行完善，保障车载设备的综合性能满足列车运行的实际需求。所以对于ATP车载设备型式管理体系及方法进行深入研究是具有现实意义的，下面就对相关内容进行详细阐述。

1 ATP车载设备功能测试

对于ATP车载设备进行功能测试，主要的目的就是将车载设备具有重要性充分体现出来，保障列车运行的安全性和稳定性。依据ATP车载设备具备的功能进行测试工作的开展，保障车载设备的功能可以满足用户的实际需求。对于车载设备的功能进行测试，需要依据我国铁路部门颁发的规范进行。以列车控制系统需要具备的470个功能进行测试工作开展，对测试中产生的众多信息数据进行记录，对于没有达到相关标准的测试案例需要对其进行安全等级的划分。如果测试内容对于列车运行的安全性会造成一定的不良影响，需要及时地对其进行修整，再进行后续测试的开展。通常情况下可以将测试分为两部分，第一部分是实验室全功能实验，第二部分就是现场综合实验[1]。

1.1 实验室功能实验 实验室功能实验需要涵盖ATP车载设备的全部功能，并且依据测试案例预期结果进行评判，对于车载设备功能不符的内容进行修正，这也是车载设备产品功能设计的重要控制环节。对于高速铁路运行线路的特点进行深入分析，了解实验室功能测试工作开展需要以下三部分的支持：第一部分就是实物部分，提供需要进行测试的车载设备，并且提供行车许可和列车运行线路等众多数据。第二部分就是进行仿真支撑平台的构建，在平台上进行测试脚本的编写，对高速铁路运行的实际情况进行全面的模拟，最终完成ATP车载设备的功能测试工作。第三部分也是较为重要的一部分，就是进行人机界面的构建，对于列车司机的操作和列车控制场景进行真实的重现，对外部功能测试工作开展提供有力条件。

1.2 ATP车载设备综合现场实验 想要全面地了解ATP车载设备的综合性能，仅仅依靠实验室功能测试工作是不够的。因为列车在运行过程中，会受到众多外界因素的影响，对列车运行的安全性和稳定性造成损害。所以相关技术人员还需要综合试验工作的开展，对于ATP车载设备的性能进行进一步的审核，保障车载设备在高速运行条件下对于无线环境的适应性。在测试列车上进行被测ATP车载设备的安装，在地面列车控制中心、联锁等众多设备的支持下，进行良好室外综合测试环境的构建。测试人员通过实际的配置，保障ATP车载设备可以在测试规划线路上运行，在创建的良好测试环境下，对ATP车载设备的众多功能进行审核。

2 ATP车载设备互联互通实验

ATP车载设备互联互通实验也需要分为实验室实验和现场实验两部分。首先对互联互通性能实验室实验工作开展进行深入分析，相关工作人员需要进行地面标准站场图的构建，依据不同厂家提供的设备进行地面列车控制系统的构建。测试工作人员对于实验室测试中发现的不良问题，必须要跟踪进行处理，从而对不良问题进行有效的根治。其次就是对现场互联互动实验测试进行详细阐述，这一措施主要是保障ATP车载设备在真实环境中可以将功能良好地呈现出来。列车在高速铁路中的运行速度很快，在此环境下互联互通很有可能产生不良问题，对ATP车载设备的功能展现造成不良影响。试验后及时的找寻其中存在的不良问题，对ATP车载设备的功能进行优化，提升列车运行的安全性和稳定性[2]。

3 ATP车载设备型式管理体系研究

想要保障ATP车载设备型式试验工作开展的真实性和有效性，相关技术人员需要进行完善管理体系的构建，从而对型式试验全过程进行有力的监督和控制，便于技术人员及时的找寻型式试验中存在的不良问题，进行跟踪性的纠正，促使ATP策在设備的测试体系日益成熟。以我国铁路部门发布的用户需求规范和系统需求规范为基础，有针对性地进行车载设备的研发，在车载设备原型的基础上进行试验测试工作开展，从而促进车载设备综合性能的提升。

4 型式管理信息系统的构建

为了能够加强对型式试验工作开展的管理，对测试试验中的众多信息数据进行真实的记录，找寻其中存在的不良问题，并且对这些问题进行跟踪解决，需要进行型式管理信息系统的构建。技术人员需要对系统结构进行缜密的规划，从而保证型式管理信息系统构建的科学性和合理性。型式管理系统的主要功能需要体现以下内容：无论是ATP车载设备的功能测试，还是在互联互通测试中，型式管理系统都可以对众多的信息数据进行采集，并且对测试工作开展中发现的不良问题进行跟踪处理，对修正结果进行有效地反馈，将车载设备型式管理的重要意义充分体现出来。除了需要对众多的不良故障信息进行采集，还需要对故障进行分类，保障管理信息系统可以对ATP车载设备的综合性能进行深入分析，加强对故障信息的诊断。

5 结语

ATP车载设备的功能与列车运行的安全性、稳定性有着直接性的影响，所以在设备应用前需要对设备的功能进行测试，保障车载设备的所有功能都可以满足我国铁路部门发布的众多规范。型式管理工作开展具有很高的难度，每一个细小的环节都需要严格的控制，保障测试工作开展的有效性，及时的找寻中车载设备存在的不良问题，对其进行跟踪处理。

参考文献：

[1]王峰.高速铁路列控车载设备安全技术探讨[J].科技创新导报，2014（14）：15-18.

车载电子机柜的隔振设计 篇7

1 电子机柜的理论模型

图1所示为电子机柜的结构图,电子机柜的总质量为m、隔振器的弹簧刚度为k、阻尼为c,如果仅考虑垂直方向的振动特性时,便可以将其简化为如图2所示的力学模型[1],其力学模型为一个质量m、一个线性阻尼元件c和一个线性弹簧k组成的单自由度系统。当电子机柜在车载的环境工作时,可将车辆自身的振动视为对设备的基础激励[1],其激励可表示为:x0=A0ej!t。

电子机柜力学模型的运动微分方程可表示为:

将上式变形为:

式中阻尼比将激励x0的表达式代入式(2)可化为:

其响应解为:

振动模为:

传递率为:

式中r=!/!n,称之为频率比。

2 电子机柜的无阻尼隔振设计

当电子机柜的阻尼为0时,阻尼比为"=0,此时式(6)

当r=1时,传递率η=0,此时,无论激励的振动多么激烈,电子机柜的振幅总是为0,也就是电子机柜不受激励的影响,而总处于静止状况。然而设计一个频率总与激励频率一致的隔振系统不易实现,但是如果电子机柜受到一个振动频率不变的激励,这时,设计一个频率和激励频率一致的无阻尼动力隔振系统,电子机柜就能不受激励的干扰而稳定的工作。

当r≠1时,由式(7)可得到如图3所示的无阻尼隔振传递率的曲线图。

由图3可知,当时,传递率η≥1,此时隔振系统不但没有隔振效果,而且起到了动力放大的作用;当时,传递率η<1,此时隔振系统起到隔振效果,而且随着r的不断变大,隔振效果越来越好。另外在r=1的附近,传递率的变化很大,上文提到的设计频率和激励频率一致的无阻尼动力隔振系统,如果隔振系统的频率略有偏差,不但起不到隔振的效果,相反会有很大的放大作用。

3 电子机柜的阻尼隔振设计

由式(6)可得到如图4所示的阻尼隔振传递率的曲线图。

由图4可知,阻尼隔振传递率和无阻尼隔振传递率相似,当时,传递率η≥1,称之为放大区;当时,传递率η<1,称之为隔振区。在放大区,阻尼比越大越好,当阻尼比趋于无穷大时,传递率等于1,此时隔振效果最好,在隔振区内,阻尼比越小越好,当阻尼比趋于0时有最佳的隔振效果。所以,隔振系统的理想状态就是阻尼比在放大区无穷大,而在隔振区趋于0。

根据GJB150.18-86标准,车载电子机柜的激振频率在5~200Hz之间,如果隔振系统的频率小于时,在振动实验时,振动将直接进入隔振区,此时越小的阻尼比,可以取得越好的隔振效果,然而工程实际中,往往隔振频率大于3.5Hz,此时小的阻尼比在隔振区可以取得良好的隔振效果,然而在放大区的放大效果可能损坏电子机柜。因此要合理设阻尼比,不能太大,也不能太小。

令可以求得最大传递率时的频率比的值,于是对式(6)求导并令其等于0,并经化简可求得:

将式(8)代入式(6)可得:

由于振动实验条件以及设计要求易于确定最大传递率,从而从式(9)就可以确定最小阻尼比。

4 结论

本文通过对电子机柜结构的简化处理,得到电子机柜的力学模型,从电子机柜的力学模型出发得到电子机柜运动微分方程式,通过求解微分方程式,得到振动响应的表达式,进而求得电子机柜隔振系统的传递率的表达式。通过阻尼比取值的不同,得到电子机柜在有无阻尼情况下的传递率,在无阻尼的情况下,隔振系统的频率和激励的频率一致时,将会取得最佳的隔振效果,但是此时隔振系统频率的微幅变化将会大大放大激励的作用,当频率比不等于1时,频率比大于0小于时隔振系统起放大作用,频率比大于时,隔振系统起隔振作用;在阻尼情况下,和无阻尼的情况相似,频率比大于0小于时隔振系统起放大作用,频率比大于时,隔振系统起隔振作用,在放大区时,当阻尼比逐渐趋于无穷大时,传递率趋于1;在隔振区,当阻尼逐渐趋于0时,传递率逐渐趋于最小的传递率。所以理想的阻尼隔振系统在放大区时阻尼比趋于无穷大,在隔振区阻尼比趋于0。在设计阻尼隔振系统时,总是希望振动能直接进入隔振区,此时只要用最小激励频率比就能确定最大的隔振系统的频率,此时越小阻尼比就能取得越好的隔振效果,然而阻尼系统的频率往往较大,不可能直接进入隔振区,当我们从外部激励和设计要求可以得到最大传递率的情况下,可以通过式(9)确定最小的阻尼比。

参考文献

[1]季馨.电子设备振动分析与试验[M].南京:东南大学出版社,1992.

[2]鲁守来,季馨译.电子设备振动分析[M].南京:南京工学院241教研组,1983.

[3]李晓雷,俞德孚,孙逢春.机械振动基础[M].北京:北京理工大学出版社,1995.

[4]齐忠昱,马继舜.动力减振器设计原理[J].有色金属,1996(6):17-18.

[5]王荣乾.车载机柜的动力学分析[J].山西建筑,2007(1):344-345.

车载电子设备 篇8

由于车载电子设备是由汽车等运输工具以发生位移工作的, 大多在路途中工作, 除在城市等路段行驶有可用消防设施外, 在路途中大多只能靠车上自备灭火器来, 满足消防。目前车上所配消防器材一般为手提式灭火器, 主要有卤代烷、干粉或二氧化碳等, 这些灭火装置一般置于车辆内某一部位, 发生火灾后再由人员手持起动后实施灭火。对车内发生火灾, 且发生较小火灾, 这些灭火装置较为有效, 但对于发现较晚, 不能有效的发现火情时, 引发较大火灾这些车内所配灭火装置作用不大, 此类灭火设备对于保护车载设备及人员安全防护相对滞后, 不能保证有效灭火, 如图1。

2 车载灭火报警系统装置应用

2.1 火灾自动报警系统

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、联动输出装置启动相应的灭火设备及辅助逃生设施, 它具有能在火灾初期, 将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量, 通过火灾探测器变成电信号, 传输到火灾报警控制器, 并同时以声或光的形式进行警报, 使人们能够及时发现火灾, 并及时采取有效措施, 扑灭初期火灾, 最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失, 是人们同火灾做斗争的有力工具。依据消防报警设计标准GB50116-98, 消防系统按功能可分为火灾自动报警系统和联动系统。前者的功能是在发现火情后, 发出声光报警信号并指示出发生火警的部位, 便于扑灭;后者的功能是在火灾自动报警系统发现火情后, 自动启动各种设备, 避免火灾蔓延直至扑灭火灾。从二者的不同功能可看出它们是密不可分的。实际上有很多火灾自动报警系统同时具有自动联动系统的功能火灾自动报警系统一般由两大部分组成:火灾探测器和火灾报警器。火灾探测器安装在现场, 监视现场有无火警发生;火灾报警器安装在控制中心, 管理所有的火灾探测器。当发现有火警时, 发出声光报警信号通知值班人员, 有的火灾报警器还可启动联动设备灭火。火灾探测器探测火灾发生的原理是检测火灾发生前后某个物理参数的变化。例如:检测温度。当温度升高时, 可以断定有火灾发生。一般通过检测三种物理参数的变化, 判断是否有火灾发生, 这三种物理参数是:烟浓度、温度和光。由此可以把火灾探测器分为感烟探测器、感温探测器和火焰探测器。而实际使用中以前两种最多。感烟探测器检测现场烟浓度的变化, 判断是否有火灾发生;感温探测器检测现场温度的变化, 判断是否有火灾发生。

2.2 设备选型与应用

灭火药剂七氟丙烷 (HFC-227ea、FM-200) 是无色、无味、不导电、无二次污染的气体, 具有清洁、低毒、电绝缘性好, 灭火效率高的特点, 特别是它对臭氧层无破坏, 在大气中的残留时间比较短, 其环保性能明显优于卤代烷, 是目前为止研究开发比较成功的一种洁净气体灭火剂, 被认为是替代卤代烷1301、1211的最理想的产品之一。其典型的防护设施主要应用于电子计算机房、数据处理中心、电信通讯设施、过程控制中心、昂贵的医疗设施、贵重的工业设备、图书馆、博物馆及艺术管、洁净室、消声室、应急电力设施、易燃液体存储区等, 也可用于生产作业火灾危险场所, 象喷漆生产线、电器老化间、印刷机、油开关、油浸变压器、浸渍槽、熔化槽、大型发电机、烘干设备、以及船舶机舱、货舱等。

依据气体灭火设计规范GB50370-2005中4.1.7条通讯机房和电子计算机房等防护区, 七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用8%。

3车载火灾自动报警系统联合丙烷灭火设备应用

车载电子设备 篇9

我国高速公路现有收费需要在高速公路的出入口修建收费站,并以人工收费方式为主,尽管出现了半自动收费、计重收费、联网收费等新的收费方式,但还是不能从根本上解决高速公路收费站的拥堵问题。

基于卫星定位和无线接入技术的电子不停车收费(ETC)是根据车辆的卫星定位信息进行收费的1种方式,通过虚拟收费站替代当前广泛使用的收费站。卫星定位收费技术没有路侧设施,建设和维护费用很低,同时,车载设备的扩展功能较多,可以记录行车路径,准确按照行驶里程收费。通行费用可以通过银行提前预付,费用支付灵活性较高。从经济效益、社会效益和环境效益来看,卫星定位收费系统降低了建设和维护成本,提高了道路通行能力,避免了环境污染[1]。

1 系统总体结构设计

1.1 卫星定位收费系统总体结构

基于卫星定位和无线接入技术的新一代收费系统,通过自动记录车辆行驶的位置和里程,综合考虑道路收费车辆参数和道路收费因素,自动计算车辆的通行费,由无线传输网络将数据传输到收费管理中心,根据相关公路收费政策,对车辆收取通行费。卫星定位收费系统包括智能车载收费设备(OBU)、稽查系统、管理中心3大部分组成,共同组成1个完整的卫星定位收费网络,如图1所示。

1.2 智能车载设备(OBU)技术方案由图1可以看到,卫星定位车载设备主要完

OBU系统主要由核心处理器ARM9、外围功能模块(如图2所示),外围功能模块包括: GPS模块、GSM/GPRS模块、液晶显示模块、DSRC模块、电压转换模块及按键模块、语音模块等几大部分组成,各模块功能介绍如下:

1) GPS模块。主要用来获取当前车辆的位置信息,为实现收费提供原始依据。

2) GSM/GPRS模块。是OBU设备和后台管理中心数据通信的桥梁。

3) 液晶显示模块。为用户提供收费额度显示等信息。

4) DSRC模块。交通专用5.8G通信模块,主要是为了实现车路设备之间的稽查通信功能。

5) 按键模块。提供用户紧急呼叫和查询功能。

6) 语音模块。提供收费额度提示、收费路段提示等。

2 关键技术与系统集成方法

2.1 核心处理器平台的选择

处理器是设备工作的核心,它的性能决定了设备的性能,根据图1卫星定位收费系统中智能车载收费终端(OBU)需求分析,由于在系统功能上有GPS、GSM、DSRC等通信功能的管理、GPS数据实时处理、路径跟踪与计算需求,因此我们在主处理器上选用了ARM9内核的微处理器AT91RM9200,其主频可达180 M,并具有MMU。软件系统采用了Linux2.6.13的嵌入式操作系统,保证了软件系统的实时性,从而确保系统有1个高速稳定可靠的运行平台[2]。

另外设计了存储电路、显示电路、语音电路、电源电路等,较好满足了数据及代码的存贮,友好的人机接口,稳定可靠的工作要求。

2.2 3种无线传输方式的设计及选择

依据图2可以清晰看出,主要存在3种方式的信息交互,交通专用短程通信(DSRC)、GSM无线通信、GPS卫星定位,这3种信息交互是卫星定位设备的3个对外信息交互的桥梁,因此也是本系统设计的关键环节。

2.2.1 交通专用短程通信模块设计

交通专用短程通信(DSRC)模块是卫星定位收费设备与路侧稽查设备通信的部分,它采用5.8 G频段的微波通信方式[3,4],速率高达1.7 Mb/s,因此,它不仅能应用在逃费稽查功能上,而且在扩展的信息服务功能上也可以使用。

2.2.2 GSM通信模块设计

短消息(SMS)技术服务是车载设备(OBU)采用全球移动通信系统(GSM)方式的1个主要原因,设备的交易信息通过短消息发送给后台管理中心,以实现车辆道路行驶费用的管理。

2.2.3 GPS卫星定位模块设计

GPS是OBU设备的重要功能部件,在卫星定位收费系统中如何提高定位精度、准确确定车辆当前行驶位置是考核的主要指标。目前,通用的卫星定位模块的定位误差都约在20 m[5],如果定位精度能够提高,则可大大简化地图匹配和费额算法。

综合以上3种通信模块的分析,由于交通专用短程模块是关系到车辆逃费稽查的关键部件,特别是作为信息服务中传递数据的桥梁,需要较高的通信速率,因此,需要自主研发设计,而GSM及GPS是比较通用的设备模块,可以从市场上选择符合性能要求的模块来使用,在本设计方案中就采用了一块GPS/GSM集成的模块,其定位精度达到了2.5 m,完全符合卫星定位收费的要求[6,7]。

2.3 系统软件设计

系统上电后,首先启动Linux系统,然后启动OBU应用程序。应用程序采用了多线程的编程思想,系统软件总体流程图如图3所示。 应用程序经过初始化配置后,GPS、GSM模块处于正常工作状态(线路1每1 s处理1次GPS数据,GSM处于发送接收短信息的待机状态),以及液晶显示模块、按键、指示灯工作正常,等待GPS定位成功后,便可以进入卫星定位收费工作状态了。当系统检测到高速公路收费入口时,液晶模块会显示进入收费路段,同时伴有语音提示,当驶出高速公路,系统检测到高速公路出口时,通行费用会自动计算,并通过GSM网络将车辆收费信息发送到后台管理中心,并伴有语音提示,此时,1个完整的交易结束[3]。

在1个完整的交易过程中,地图匹配算法的正确与否起到关键作用,因为匹配算法的准确率与GPS定位精度、及算法性能有着重要的关系。

3 系统调试与运行结果

3.1 系统调试

整个系统的调试分为2个部分,系统级的调试;应用级的调试。系统级调试包括BootLoader程序的烧写、Iinux内核代码的烧写及编写调试相应的模块驱动程序。应用级的调试包括各个模块的测试代码的编写调试。表1是设备运行时GPS状态信息输出信息,表2是后台管理中心对收费车辆费用管理的平台信息。

其中,后台管理中心界面所显示的内容包括收费金额、车牌号、入口ID、出口ID及进出收费路段时间等,全面、详细地纪录了每条交易信息,为安全收费提供了保证。

车载设备外型及装车效果如图4所示,通过点烟器插头取电,由于整机功耗在200 mA左右,因此完全符合汽车用电安全规范。

3.2 系统运行结果

系统运行选择在京津塘高速公路进行,试验用户数量达到300个以上,运行周期为3个月,试验系统车辆速度最高达160 km/h,同时路侧稽查系统对车辆进行缴费稽查。在不影响现有收费模式的情况下,进行了卫星定位试验,成功实现卫星收费与现有收费模式的兼容。

在车辆正常缴费的同时,虚拟完成了卫星定位系统的费用计算和后台收费记录,计费成功率达到了100%,同时,在车辆经过稽查点时,稽查设备能够准确的读取车载终端的车辆信息,记录并通过短信方式发送回后台管理中心。

4 结束语

基于卫星定位和无线接入技术的电子不停车收费设备开发依托于国家“十一五“科技支撑计划,对我国高速公路不停车收费推广有着积极的作用,目前,在京津塘高速公路上已安装了300辆车载设备进行为期3个月的测试,取得了良好的效果。为今后卫星收费在我国的应用和推广奠定了良好的基础,积累了宝贵的经验。

参考文献

[1]王笑京.国家“十一五”科技支撑计划“国家高速公路联网不停车收费和服务系统”可行性研究报告[R].北京:交通部公路科学研究院,2006

[2]孙天泽,袁文菊,张海峰.嵌入式设计及Linux驱动开发指南-基于ARM9处理器[M].北京:电子工业出版社,2005

[3]EUROPA.The EU White Paper:A phased ap-proach to a common transport infrastructure-char-ging framework in the EU[R].London:EUROPA,1998

[4]EUROPA.The EU White Paper:European trans-port policy for 2010:time to decide[R].London:EUROPA,2001

[5]EUROPA.The EU White Paper:Innovative-fun-ding solutions Interoperability of electronic toll col-lection systems[R].London:EUROPA,2003

[6]Budhiraja H.,Firmin,P.E.A Travel Simulatorstudy to investigate the impact of network knowl-edge on driver response to guidance and informationsystems 13th world congress on intelligent transportsystems and services[R].London:EUROPA,2006

车载通信设备GPS数据应用研究 篇10

随着我国铁路GSM-R网络建设的不断推进, 网络覆盖的范围越来越广, 新建铁路基本覆盖了GSM-R网络, 既有铁路GSM-R网络覆盖的改造正在有序实施。我国铁路装备现代化水平也在同步提高, 机车综合无线通信设备 (CIR) 正逐步成为新一代列车无线调度通信的主要车载装备。目前我国铁路所有动车组和新造大功率机车都安装了标准型CIR, 既有机车的改造也将使用小型CIR代替传统无线列调机车电台。

在G S M-R网络中融入G P R S网络, 是我国铁路GSM-R网络的技术特点, 为铁路信息化数据传输提供了重要的网络平台。作为新一代列车无线调度通信车载装备, CIR由主控制单元、GSM-R话音单元、GSM-R数据单元、卫星定位单元 (目前采用GPS定位) 、记录单元、450 MHz机车电台单元、电源单元和接口单元等组成, 既能满足我国新建铁路GSM-R数字移动通信网络话音调度通信和数据传输通信的应用需求, 又兼容了传统模拟制式450 MHz无线列调话音通信和数据传输通信的应用要求。

在我国, 列车运行在GSM-R网络覆盖区段时, 使用GSM-R进行调度通信;运行在没有GSM-R网络覆盖区段时, 继续采用传统450 MHz频段模拟制式进行调度通信。如果列车需跨区段运行, 则通过CIR的GPS定位单元内部设定数据信息, 根据列车运行的位置, 自动实现CIR在450 MHz通信模式和GSM-R通信模式之间切换。

目前, GPS定位单元所采用的这种技术方案基本满足CIR调度通信应用的要求, 但通过一段时间的应用也发现了一些问题。

2 GPS单元使用现状及存在问题

根据铁道部有关技术条件要求, 目前CIR使用的GPS单元内部设计了一个板载数据库, 用于存储各运行线路的数据, 实际应用中主要解决以下问题。

(1) 在450 MHz通信区段, 根据GPS定位信息确定的列车实际运行位置, 向CIR主控制单元输出当前的线路和区段名称、线路代码、通信制式和通信频率等。根据数据库中预先设定的切换点位置, 实现不同通信制式和工作频点的自动切换。

(2) 在GSM-R通信区段, 根据GPS定位信息确定的列车实际运行位置, 向CIR主控制单元输出当前的线路和区段名称、线路代码, 前方车站、本地车站、后方车站的名称和车站值班台的ISDN号码, 当前调度区段调度台的ISDN号码等。

(3) 在450 MHz与GSM-R切换区段, 根据数据库中预先设定的切换点位置, 通过列车的GPS定位信息实现450 MHz和GSM-R通信模式的自动切换。

(4) 在多条运行线路并行且距离较近, GPS定位信息无法区分时, 或在GSM-R区段多条运行线路共用GSM-R基站小区时, 根据数据库中预先设定区域向CIR主控单元、操作显示终端 (MMI) 等输出运行线路列表信息, 供司机选择当前的运行线路。

(5) 为CIR系统提供标准时钟信息。

自CIR开通应用以来, 经过不断修改和完善, 基本满足当前实际应用的要求, 同时也存在一些问题。

(1) 线路数据库保存在CIR的GPS单元存储器中, 而CIR设备又安装在列车上, 随着新建线路的增加和既有线路的改造, 需要不断更新和维护GPS单元的线路数据库, 对分散在各列车上的线路数据库逐台进行更新工作量很大。

(2) 同一铁路局内, 机车隶属不同机务段、动车隶属不同动车段, 即使增加或修改支线数据、走行线数据等, 都要修改GPS单元线路数据库, 频繁更改造成现场不同列车上的线路数据库版本不统一, 对各GPS单元中所含线路数据也不易掌握, 运用管理比较困难。

(3) 不同厂家CIR设备的GPS单元, 线路数据库结构不统一, 更新维护方法也不一致, 现场数据库的编辑维护很不方便, 升级管理困难。

(4) 列车运行交路很多, 列车回库时间很难掌握, 各列车上GPS单元线路数据库更新不能同步完成, 数据更新周期较长。

(5) 列车运行交路不固定, 列车调拨也比较频繁, CIR数据库的更新管理难以跟踪。

(6) 如果列车需长交路跨区段运行, 因运行线路 (或区段) 隶属不同铁路局, 当线路数据出现修改时, 不同铁路局的数据修改很难同步完成, 容易对实际应用造成影响。

(7) 数据库容量受限, 定位精度也不够高, 不便于以后的发展。

(8) 数据库分散在各个列车上, 无法做到资源共享, 不利于未来铁路应用业务的发展。

为解决这些问题, 厂家和用户进行了一些探索, 如统一接口定义, 规范GPS单元数据库升级方法等。但数据库分散、更新维护工作量大、数据库更新管理困难、更新周期长等根本问题依然存在。为解决这些问题, 可考虑采用将GPS数据信息进行集中处理的技术方案。

3 GPS数据信息集中处理技术方案

3.1 技术原理

我国铁路数据信息网络的发展和完善为GPS数据信息集中处理提供了保障, 线路数据库的集中存储、GPS数据信息的集中处理也为我国铁路数据信息网云计算技术的相关应用创造了条件。云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力, 进而减少用户终端的处理负担, 最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备, 并能按需享受“云”的强大计算处理能力。我国铁路的数据信息网越来越完善, 各种业务的应用服务器也越来越多。如果将铁路数据信息网看成一个“云”, 列车上的车载CIR就是一个用户终端, 网络中不同功能的数据处理服务器可通过通用分组无线服务业务 (GPRS) 网络为车载CIR用户提供多种应用服务。

根据我国的实际情况, 按照铁道部GSM-R相关技术条件的规定, 铁路行车调度信息、铁路设施维护管理信息、旅客服务信息, 以及其他服务信息均可采用GPRS方式进行数据传输。目前使用GPRS进行数据传输的行车调度信息主要包括无线车次号校核信息和调度命令信息等, 用于处理此类业务的是GPRS接口服务器 (GRIS) , 每个铁路局根据线路情况设置1个或多个GRIS。

如果将G P S数据信息进行集中处理, 可考虑在各铁路局地面数据网络中增设一台G P S信息应用服务器 (GIS) , 用于集中处理各机车CIR所需列车行车调度通信信息。这种方案进一步弱化了CIR中GPS单元数据处理能力, GPS单元仅简单输出GPS的原始信息, 将GPS单元中的数据库和数据处理能力移植到地面GIS服务器中。各车载CIR通过GPRS网络向GIS报告本列车的运行位置信息, GIS通过多线程并行计算分析将各列车所需的行车调度通信信息反馈给各车载CIR。

铁路局增设的GIS服务器应存储本局管内各条线路的GPS应用数据信息, 其中至少应包含线路GPS信息、公里标信息、小区和位置区信息、线路名称、区段名称、线路代码、工作模式、车站一名称、车站一值班台电话号码、车站二名称、车站二值班台电话号码、车站三名称、车站三值班台电话号码、车站四名称、车站四值班台电话号码、当前行车调度台电话号码以及线路列表等信息。

如果列车长交路跨区段运行, 目标GRIS和GIS的IP地址应根据列车运行位置进行更新, 当前GRIS和GIS的IP地址分配和运行过程中目标GRIS和GIS的IP地址更新可以通过GPRS归属服务器 (GROS) 完成。增加GIS服务器后, 地面GPRS网络结构见图1。

3.2 主要工作流程

(1) CIR开机, GSM-R数据单元获取IP地址后, 向GROS申请当前GRIS的IP地址的同时申请当前GIS的IP地址, GROS返回当前GRIS的IP地址和GIS的IP地址。

(2) CIR获取到当前GIS的IP地址后, 向GIS服务器报告列车当前位置信息。

(3) GIS服务器根据列车当前位置进行分析判断, 如果存在需要选择的线路列表则向CIR反馈线路列表信息;CIR收到列表信息后, 在MMI显示并语音提醒司机选择线;司机进行选线操作后, CIR向GIS报告当前的运行线路;GIS收到确定线路后, 向CIR返回当前行车调度通信所需要的数据信息。如果司机未进行选线操作则, GIS每间隔一定时间 (可根据实际应用要求确定) 重发线路列表。

(4) GIS服务器根据列车当前的位置信息进行分析判断, 如果不存在线路选择列表则直接向CIR返回当前行车调度通信需要的数据信息。

(5) 列车运行过程中, 每间隔一定时间 (可根据实际应用要求确定) 向GIS报告当前列车位置信息, GIS向CIR返回当前行车调度通信所需数据。

(6) 当G I S发现列车位置超出本局管范围时, 向GROS发送GIS目标IP地址更新请求, GROS向CIR返回目标GIS的IP地址。

(7) CIR收到更新后的GIS目标IP地址后, 向新的IP地址报告列车位置信息。

3.3 主要优点

采用将GPS数据信息进行集中处理的技术方案有以下优点。

(1) 各铁路局只需配置并验证好本局内的线路数据库, CIR设备可直接使用, 与列车无关;

(2) 任何线路数据的修改只在GIS服务器上进行, 大大减少了工作量;

(3) 单点修改效率很高, 数据调整和验证速度快;

(4) 线路数据存储在G I S服务器中, 维护管理方便, 安全可控;

(5) GPS单元仅输出原始数据, 互换性好, 维护成本低, 维护方便;

(6) 列车在跨区段长交路运行时, 不需要考虑其他铁路局的线路数据是否有修改, GPS单元线路数据库是否需要升级, 任何修改只在相关铁路局内部进行, 不需通知设备厂家重新编辑修改线路数据库;

(7) GIS服务器的存储容量大, 可存储更高精度的GPS数据信息, 提高了定位精度;

(8) 当GPS单元出现故障时, 也可通过小区和位置区信息等提供粗略定位, 弱化了故障;

(9) 随着铁路应用业务的发展, 地面GIS服务器也为铁路私有“云”中其他终端用户提供服务, 通过不断发展和完善GIS的功能, 可为将来新业务的发展提供条件;

(10) 解决了在GSM-R区段CIR数据通信的活动性检测问题, 为CIR的GSM-R数据单元可靠工作提供了条件。

3.4 主要问题和解决方案

采用将GPS数据信息进行集中处理的技术方案, 需要注意解决以下问题。

(1) 450 MHz区段通信制式和工作频率的切换。在450 MHz区段, 通信制式和工作频率可通过手动方式选择。目前列车使用传统的模拟制式机车电台, 基本都是通过手动方式选择工作频点, CIR在450 MHz区段可继续沿用此方法。

(2) 450 MHz区段和GSM-R区段的自动切换。采用将GPS数据信息进行集中处理的技术方案后, CIR工作模式的自动切换将通过GIS的分析处理来控制。要求CIR即使工作在450 MHz通信模式, 如果进入GSM-R网络覆盖区, CIR的语音单元和数据单元应登录GSM-R网络, 在获得当前GIS的IP地址后, 也应该向GIS报告列车当前的位置信息, GIS根据数据库中设备定的切换点位置, 控制CIR由450 MHz工作模式切换到GSM-R工作模式;当列车驶离GSM-R区段时, 由GIS服务器根据CIR报告的列车位置信息控制CIR由GSM-R工模式切换到450 MHz工作模式。

(3) 列车高速运行时, 行车调度通信所需要的信息包丢失。正常情况下, 列车运行过程中GIS向列车CIR反馈2个前方车站、1个本地车站、1个后方车站的数据信息, 但可以对GIS进行配置, 根据列车运行的速度, 输出多个前方车站的信息, 如果速度较高, 最多可配置输出前方4个车站的信息。这样即使短时间的数据通信中断, 或部分信息包丢失, 也能保持前方车站呼叫可用。如果前方出现岔路时, 可通过配置输出多条岔路上的前方车站信息, 供司机选择使用。

(4) CIR数据单元出现故障, 无法与GIS进行数据通信。当CIR数据单元出现故障, 无法获取调度台、车站值班台的ISDN号码时, 可手动选择GSM-R工作模式, 采用基于位置的寻址方式实现调度员、车站值班员的通信联络。

(5) 列车遭遇遮挡或GPS单元出现故障时, CIR无法获取GPS有效定位信息。在列车遭遇遮挡或GPS单元出现故障时, CIR无法获取GPS有效定位信息, CIR可向GIS报告列车当前所在的小区和位置区信息, GIS可通过小区ID或位置区ID进行粗略定位。如果判断出存在需要选择的线路列表, 则向CIR反馈线路列表信息;CIR收到列表信息后, 在MMI显示并语音提醒司机选择线;司机进行选线操作后, CIR向GIS报告当前的运行线路;GIS收到确定线路后, 向CIR反馈当前行车调度通信所需要的数据信息。如果不存在线路列表, 则直接向CIR反馈当前行车调度通信所需要的数据信息。

4 结束语

综上所述, 将GPS数据信息进行集中处理是一种趋势, 所提技术方案为解决当前列车车载通信设备GPS单元应用中存在的问题提供参考, 在实际应用中还需对方案进行讨论细化, 并制定相关统一的技术规范。

参考文献

[1]科技运[2009]28号关于印发《GSM-R数字移动通信网设备技术规范:第二部分:机车综合无线通信设备 (V2.0) 》的通知[S]

车载电子设备 篇11

前言：

对于大多老百姓来说，用有限的预算找到一款内饰、外形、性能都满意的座驾真不是一件容易事。于是彰显个性所有需求的车主们，在选购座驾之后接触到了汽车另外的一个行业—改装。

汽车改装的历史不短，而改装车载中控台就是其中最受车主欢迎的项目。如今对于内饰改装最多的无非就是加装车载导航与车载音响系统了。随着网络飞速地摄入你的生活，数字音频逐渐侵蚀了CD的市场空间。虽然现在车载CD还在汽车“标配”的名单里，但如果你近年来留意汽车市场，那么你一定会注意到“AUX”与“USB”的字眼越来越多，而DVD则成为了很多年轻朋友的“鸡肋”。当然，当今喊出这句“鸡肋”的并不是杨修，而是苹果、索尼、三星等移动互联的巨头们。

如果你仔细品鉴会发现平板电脑和车载导航其实很像，不过相比平板电脑来说车载导航的发展就缓慢很多。首先不支持网络是其最大的一个软肋，导航仪内置的地图软件需要升级只能通过4S店实现，先不说这一笔费用花的憋屈，就是免费也有很多人会忘了去升级，出趟远门被扔在岔路上的例子不少。加装贵、功能单一、不能升级，最令用户受不了的是当今市场上大多数导航还都是电阻屏，这让一众IT文艺青年们情何以堪？

总之，平板电脑一定是车载导航发展的一个方向。就连平板电脑领域的领头大佬苹果公司，也透露将与汽车商场共同研发智能车载系统Eyes Free。可见，用户的需求一定是厂商的方向，网络多媒体也一定会走进汽车。虽然大多数读者朋友并不太希望像美国NBA球星奥尼尔那样把汽车改装成一个游戏厅，但对于把平板电脑镶在汽车中控台上这件事情，相信你还是很希望看到的。于是，《数码精品世界》杂志为了满足你这一胃口，专门走访了一家专业改装车载iPad的公司，并邀请了一位Android平板电脑改装车友，一同与喜欢爱车改装的用户聊聊关于改装车载平板电脑这件事。

提起平板电脑自然少不了iPad，改装车载平板电脑它同样是首选。南方公园汽车音响公司就是就是一家专业改装车载iPad的公司，他们认为这是一件很有意思的工作，因别人都是订好了车型去选择不同的导航，而他们却只用一款“导航”去改装不同的车型。基本上每一天、每一台车他们都会遇见不同的问题，然后去一一解决这些问题。改装车载iPad和其他改装不同，因为这个领域还很新，并没有太多案例可以借鉴，在改装过程中会遇见包括造型设计、结构设计、电路设计、材料选定等等各种各样的问题。

如果想要改装车载iPad的也有你一位，那么请别担心，如今他们这只团队经验已足够丰富。本期《数码精品世界》杂志就带你与南方公园一起，全程记录一辆丰田汉兰达的改装过程，并且把改装过程中想问的问题都帮你问了。

虽然已经有很多改装成功的案例，但是在改装前你还是需要充分了解一些事情，毕竟改装和爱车的保养、保值等问题牵扯太大。

DP：平板电脑与车载导航最大的区别在哪里？

Jacky：我认为两者最大的不同在于客户的使用体验，车载导航的设计和功能更倾向于车上的使用环境。但是由于种种原因，车载导航的客户使用体验比平板电脑要差得多。不过现在基于iOS或Android操作系统的车载导航出现以后，这两者的区别越来越小。

DP：所有车都支持改装吗？有没有无法改装的特例车型？

Jacky：就iPad而言，安装每一款车型我们都需要进行反复确认安装的可能性，确保万无一失。如果选择iPad mini的话，几乎所有车型都可以安装。

我建议所有的车，只要有可能，只要有预算，都进行这种改装。平板电脑的使用体验比车载导航要好太多了。

DP：改装车载平板电脑需要对爱车的线路等进行改动吗？这样对爱车的有什么负面影响？是否影响4S店的质保？

Jacky：因为要实现平板电脑的充电、音频输入等功能，改装车载平板电脑需要对原车的线路进行改动。不过这种改动对于原车功能没有任何影响，基本上都只是在原有的基础上做加法。

当然，改装了音响，就失去了音响部分的保修。但是其他部分的保修并没有因此变化。而且各个4S店对于这种情况处理情况完全不同。按照我们的经验，我们的客户没有一位因为改装车载平板电脑而失去全车保修。

如果您的车还在保修期内，在改装前先和4S店确认一下，这会是个明智的做法。

取下导航

首先，我们要把原来的导航主机和空调面板拆下，给我们将要安装的iPad腾地方。

选定音响主机位置

根据每款汽车中控台的不同，打造一个合适的磨具用来固定iPad，当然除了用来固定，美观也是很重要的。以汉兰达为例，把中控台最下方点烟器、座椅加热操作的区域改装成音响主机是最为合适的，美观不说，改装后的控制也很方便，而把最不常用的点烟器与座椅加热移到扶手箱里面影响也不大。

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制作中控模具

确定好了位置，就可以开始着手准备填补中控台位置的模具了，因为汉兰达这款车中控台有两个个头不小的旋钮，所以在做模具的时候特意加上了两个半圆形的“小耳朵”来填补。之后，经过对模具的一系列加工，iPad底板与功放主机的改造已然成型，准备工作宣告完毕，下一步就是安装。

平板电脑的选择非常个性化，因人而异的程度很大，如果你没有那么多的个性化需求，专家还是比较推荐选择iPad进行改装，良好的生态环境可以给您省去很多改装上的麻烦。

DP：所有的平板电脑最适合改装吗？

Jacky：不是。首先最适合改装的平板电脑肯定是iPad，因为其生态环境是最好的，配件齐全、接口统一、按键的位置也不会给施工造成麻烦，所以如果改装我们推荐使用iPad进行改装。

DP：其他平板电脑有没有尝试过改装？

Jacky：有，但是我们很快就放弃了。在我们的网站上我们也进行过用户的投票，显然Android平板电脑的尺寸太多了，不能满足每一个用户的需求，并且每一款平板电脑的按键位置都不一样，这给我们改装造成了很多麻烦。Windows RT平台的平板电脑因为生态环境还不够完善，对于车载来说平板电脑在设计上还有很多硬伤，这会给改装过程造成很多不便，就这几点来看，目前这些并不是一个好选择。

打磨模具

安装iPad的底座有了，现在还少的就是一个美观、坚固的外形，对很多车主来说这是自己最在意的环节，谁不想让爱车更漂亮点呢？而改装厂需要做的则是将模具反复的打磨，目的是为了与安放的iPad外壳紧密贴合，避免爱车在路途颠簸中对iPad造成损伤。

除了苹果，还有Android！

虽然对于专业改装厂来说Android系统平台平板电脑繁多的型号会给他们带来很多不便，但是这并不影响Android的粉丝用户把它改装在车上这件事。徐先生本是我们的读者，同时也Android平板电脑的粉丝，更是一位改装了车载Android平板电脑的车主。让我们来听听他怎么看改装这件事。

改装动机

2012年国庆期间开车带老婆回家，在出京的时候，不巧遇见了车流大队，一堵就是3个小时。实在无聊了我无意在包中找到了一个U盘，忽然想起来U盘中还存了几部没来得及看的高清电影，于是急忙插在DVD导航上，好不容易翻出来一部格式兼容的影片，谁知道顿卡的让人无法忍受，看电影的念头只好作罢。随即想玩玩推箱子，可一看到导航配置的电阻屏幕，想想还是别折磨自己了，闭目养神吧。就在这时我突然看到他老婆手中拿着的平板电脑，于是一个念头从我的脑海中浮起，花四五千块钱改装了一台导航，看高清电影不行、玩个游戏不爽、导航升级地图4S店还收费，如今平板电脑大行其道，为什么不改装一个把导航换了？

选定机型

我用了一个长假的时间思考、选择，究竟什么样的平板电脑最适合自己。以前我改装过手机远程控制系统，这项改装可以通过手机实现汽车的启动、开关锁、定位、监听、查询行驶轨迹、电瓶电量报警等功能。既然这些功能可以通过手机完成，那么把这些功能都集成在多媒体导航上面，便成了我改装目标。

固定模具

接下来要将所准备的iPad背板、中控底板安装在中控台上，时时比对保证和底板完美与框架贴合。之后还要再将背板中间切出一个矩形，因为在iPad后面还要放置储物盒。这样不仅充分利用空间，方便车主放置一些iPad周边设备，还保证了iPad在取下来时拥有一定的美观。在固定好一切，就要开始对iPad的外壳了进行打磨、喷漆了，这个过程需要一些时间等待，改装工作进行到现在这个步骤离成功就已经不远了。

考虑到支持SIM卡的iPad昂贵的价格，以及iOS系统对蓝牙的兼容性并没有Android系统“友好”，Android系统还有很多有很多免费地图、导航可以使用。而且一些针对汽车开发的软件iOS并没有提供下载，例如“知途车载”。最终，我选定了一款又当能手机、又能车载的三星跨界平板电脑P6800。

改装过程

进行改装最先考虑的就是如何固定，还好三星P6800的身材比较苗条，我并没有花太大的力气修改车内中控台的格局，将原先的DVD导航取下，给平板电脑做了一个中控“倒模”，这样固定的工作就算完成了。接下来的环节的选择才是最关键，也是最麻烦的。首先需要确定是否改装充电装置。改装的好处就是可以永远把平板电脑放在车中，坏处自然就是需要改动汽车电路，4S店一般情况下会取消该对该部分的保修。如果选择不动线路，那么只好用明线接车充或者要平板电脑拿回家充电啦；其次需要决定是否换掉原车的CD。换掉的话会比较美观，可以将机头隐藏在平板电脑身后或者手套箱内，并且所换的机头支持平板电脑控制，使用起来非常方便。不换的话可以保留原有的CD功能，但美观度一般。

综上考虑，我选择尽量保留原车电路以及音响，还有一个原因就是我认为平板电脑放在车里难免会碰到安全问题。

使用心得

改装后我感觉自己的爱车简直上升了一个档次。如今的中控台集导航、行车电脑、电话、上网游戏等娱乐功能于一体。在车里就可以上上网、看看高清电影，1028×800分辨率的电容触控屏更是秒杀一切原装DVD导航。行车在路上，导航地图可以随时进行网络更新，如果导航在某一路段导路不清还可以随时更换其他地图使用，实时的路况播报都是非常使用的功能，而且开放式的平台，我相信等改装车载平板电脑兴起之后，还会有更多源源不断的好软件提供给广大用户。

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经过使用，我认为有两款软件非常实用，所以推荐给所有车友。一、车载电子狗。它可以随时帮你提供及时的安全驾驶提示服务，比如超速提醒等信息。二、配合ODB检测仪使用的软件。它可以进行无线通信从而实现行车电脑的功能，帮助车主实时监测车况，不仅可以提示保养周期，还可以在爱车有故障码时也会通过语音来提示所出的问题，最给力的是这个如阿健还可以罗列出故障原因及解决方法，极大的方便我对故障进行判断。

“在改装时，如果你选择对车内的线路进行改动，那么还是推荐你去口碑好、经验丰富的大型改装公司去做，因为涉及到保修问题避免得不偿失。如果你对声音有更高要求的话，你可以一同与车载音响进行改装，这样你会得到意想不到的效果。”

DP：改装过程中需要注意什么？

Jacky：这种全新应用的方案，有两点要特别注意。一、方案的合理性，iPad集成在车上，不是简单的把线连上就OK了，要牵涉到一系列软件硬件的配合。如果方案不合理，就无法充分发挥硬件的便利和功能，甚至会损坏平板电脑。二、方案的可靠性。iPad本身并不像汽车音响产品，有非常成熟的产品和配套用于车上恶劣的环境，所以在方案设计和选料的时候，特别是供电线路和接插件，一定要做到很高的可靠性。

在等待外壳喷漆完成的时间里，师傅们还要将最后线路改装好，保证iPad的供电与音响连接万无一失。这一步骤非常重要，一定要找专业的改装师傅去做，因为线路问题造成车辆损失的例子很多。

大功告成

一切准备就绪，终于到了最后安装的步骤了。因为前面条件准备很充足，最后进行组装的过程非常快，欣赏一下成果吧！是不是很酷？

“如果你想让iPad在车中发挥更多的作用，因汽车厂商等原因目前实现起来还比较困难。”

DP：如何解决倒车影像的问题，有相关软件支持吗？

Jacky：目前平板电脑还没有软件支持倒车影像功能。一般的解决办法是把倒车影像装在后视镜上，我们尝试过多种方案，这一种是最理想的。

DP：除了对音响进行控制，还可以让平板电脑发挥更大的作用，遥控天窗、座椅、空调等设施吗？

Jacky：使用平板电脑去控制车内的系统，这个在技术上是完全可行的，说的简单点就是一些协议转换。但是这已经超出了我们自身的定位，这些功能，可能需要更加上游的厂商来参与才可以操作。

平板电脑终会替代车载导航

平板电脑终会替代车载导航走进车中，这是可以预见的事情。毕竟随着发展人们越来越依赖网络，如今的车载导航已经远远不能满足人们的需求了。

无论是iOS还是Android或是Windows RT，如今都有很多导航、地图等软件提供使用。再经过一两年的发展，谁知道以后在购买汽车的时候会不会多了一个苹果导航版？更何况，如今数码领域发展之快，从智能家电开始无不开始与你身边生活各种产品相结合。而汽车绝对是目前最值得、也是最靠谱结合的一个。

有了它们，iPad比导航更强大

iPad已经在座驾上安置好了，如何最大限度发挥它的“功力”呢？首先当然是应用程序了！

原生应用Siri

苹果在去年WWDC 2012上发布了“Eyes Free”功能——一边驾驶一边使用Siri。在驾车过程中，不用手触碰操作手机的技术被称作“Hands Free”。在笔者看来，视线无需离开前方的“Eyes Free”在保证行车安全方面同样有显著作用。长按Home键，听到“噔噔”两声之后，Siri助手就已经准备就绪了。她非常聪明，但是如果你想要更加准确、便捷地使用，不妨点开帮助按钮，查看常用命令。

例如，笔者要去青岛火车站，可以对Siri说：“我要去青岛火车站”，Siri首先会确认一下目的地的位置。当你指明目的地的位置以后，Siri就会打开地图应用，并提供选择路线。

根据距离、路况——右下角的折角中可以开启显示交通状况，选择一条最合适的线路吧。接下来导航就开始了。

有过实际体验，或者是通过上述文字，不难看出目前还做不到完全“Eyes Free”的程度。不过，已经比多数导航仪的体验要好很多了。有人可能会想起在海外，苹果由于新款ipad内置地图表现不佳，而让蒂姆？库克先生“不得不”出来道歉的事情，但在国内由于采用了高德的数据，所以也不是不能接受的程度。导航要做到真正的“Eyes Free”，不仅需要地图数据准确，还需要友善的语音交互和向导，这一切以后的动向都非常值得期待。

生态环境

当苹果认识到iOS 6的地图应用无法与之前的相媲美时，它动用了自己另一个“武器”——App Store。因此当你在iPad上打开App Store之后，可以在精品推荐里面找到“iPad地图App”。虽然数量只有三款，但是有相当知名度的地图应用都包括在内了。

对于笔者来说，有些遗憾的是Google地图虽然上架App Store，但却是仅支持iPhone和iPod touch。当然，你也可以在iPad上安装iPhone应用，只是需要稍微忍受一下放大后分辨率的不足。同样值得推荐的还有iPhone版本的佳明i导航。

佳明i导航

作为一款合格的车载导航应用，应当具备以下几个条件：1.准确及时的地图数据；2.简洁方便的人机交互。例如：语音、大头针定位等多种目的地信息输入方式；3.自动根据当前位置重新计算到达目的地的路线；4.交通路况信息显示，提醒避让拥堵路段；5.关键路口转向提醒，最好是语音。几款应用能不同程度的满足以上几个条件，但是，都还有进一步的提升空间。

为爱车增加一道保险

如果在改装车时，选择了将iPad固定在仪表板内——没有特殊方法不能取出的话。这部iPad还能成为你爱车的保镖呢。说到这里恐怕就有人已经想到了苹果推出的"查找我的iPhone"应用。虽然名字叫做“查找我的iPhone”，其实也是支持iPad的。在车内的iPad上安装此应用后，打开并登录Apple ID就可以在其他的设备上定位此iPad的了。

也并不是必须要安装这个应用程序不可，你可以在设置中找到iCloud，并登录自己的Apple ID，然后打开“查找我的iPad”的开关。这样你在www.icloud.com的网站中，使用“查找我的iPhone”功能定位到自己的设备。

如果你觉得这还不够安全，利用访问限制功能，可以让其他人在不知道密码的情况下不能改动iCloud中的“查找我的iPhone”开关。

更改方法：1.设置-通用-访问限制-启用访问限制；2.在下方列表中找到定位服务，选择不允许更改。

这样两步之后，iCloud中查找我的iPad就会变成不可更改的状态。

车载电子通信技术的安全问题研究 篇12

一、保证车载电子通信技术安全性的意义

车载电子通信设备的应用可以实时监测行车路况的变化, 避免由于周围环境因素的变化带来不必要的安全事故。目前, 车载电子通信设备采用了基于数据传输的设备终端, 数据不容易被外界截取, 避免是被第三方人员获取, 也无法轻易破解, 有效保证了通信的安全性。车载电子通信设备的推广是一个重大的革新, 利用其中记录的数据, 交警部门可以查阅到现场事故的信息, 提升了交通部门办事的效率与公正性, 还可以避免个人信息外露, 是一项划时代的产品。

二、车载电子通信技术系统的组成

车载信息中心是车载电子通信技术体系的核心, 为中心层, 与多媒体播放模块、安全报警模块、地理信息系统模块、无线通信模块、行车状态记录模块、数据采集模块与车载导航模块相连, 这几个模块是相辅相成的。其中, 多媒体播放模块是人们最为关注的部分, 主要由语言识别模块、地理信息系统模块、数据采集模块、车载导航模块组成。

在关键技术方面, 车载电子通信技术主要有基于密钥管理安全技术、车载电子通信安全协议、入侵检测安全技术等, 车载电子通信安全协议则有Ariadne协议、SPR协议、SAODV协议等, 这些协议的应用可以有效保证车载电子通信系统的运行安全。车载电子通信系统还需要应用用户身份认证技术来保证数据的真实性与安全性, 当然这仅仅是对数据的出具保护, 还需要依靠密钥分发与证书认证来对信息进行加密处理。利用入侵检测技术, 可以查看到是否有外界因素侵入系统, 阻止第三方的入侵, 但是现阶段的技术只能够处理局部入侵和本地入侵问题, 无法处理其他的异常情况。

三、车载电子通信技术的核心内容

(一) 保证信息的隐私性

车载电子安全系统是建立在车主行车安全基础上发展而来, 如何保证车主信息的隐私性与安全性是设计工作中关注的首要任务, 车载电子通信系统需要可以为数据的正常传输提供安全通道, 且要避免车主的个人信息遭到泄露。如当车辆在行驶过程中受到碰撞或者事故的时候报警, 在接受报警系统广播站信息帮助时, 进行车载电子通信系统信息传播过程中, 遭受到第三方非正常信息截取, 类似于这种威胁通常会造成系统无法正常地运行, 无法实时地将事故全过程发送至交通部门, 不利于交通部门及时地处理问题, 也给个人车主带来不必要的麻烦。

(二) 提高信息认证率

如何提高车载电子通信系统信息认证率也是一个重点问题, 在车主使用的过程中, 必须要保证认证的安全性与软件应用的私密性。因此, 在系统的设计过程中, 需要辅以各类软件, 采用科学的方式提高信息的认证率。此外, 为了避免用户信息泄露, 需要保证所有的信息不被复制, 在设置安全系统, 在设计时要注意信息权限, 避免信息遭到泄露。此外, 在行车过程中周围是实时路况和周边环境, 道路交通安全对于驾驶员星辰安全有着重要的影响, 在车载电子通信系统中进行信息传递时, 为了防止信息在传输中间被恶意截取, 做好信息的传输和储存工作对于驾驶员的安全行驶有着重要的意义。

(三) 满足用户的需求

在科技的进步下, 部分车载电子通信系统已经无法满足用户的需求了, 为了提升系统应用的针对性, 应该更新现有的信息安全系统, 满足更多用户的需求, 为此, 设计人员需要全面了解用户的需求, 根据其需求来研发新功能, 提升车载电子通信技术的应用实用性。

四、结语

车载电子通信技术的诞生有效保证了行车的安全性, 为人们节约了大量的时间, 目前, 车载电子通信技术也在朝着信息化和智能化的方向发展, 但是, 这一系统在应用过程中也存在一系列的问题, 还需要我们进一步的努力来解决其中的漏洞。

为了强化车载电子通信系统的安全性, 确保传输终端信息的隐私性和可靠性, 这就需要我们不断地完善车载电子通信技术, 建立完整的、合理的、科学的车载电子通信整体系统。

参考文献

[1]姜黎, 高志军, 曹新星.基于光纤通信技术的数据单向传输设备研究[J].计算机与数字工程, 2012 (03) .

[2]王海洋, 孟凡勇.基于光纤的数据单向传输系统设计与实现[J].信息网络安全, 2011 (09) .

[3]陈周天, 刘欣贺, 张春旺, 刘宏宇.电子通信中电源稳定性的探究[J].通讯世界, 2016 (21) .