基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端，包括微處理器模塊（9）、4G無線通信模塊（2）、BD/GPS定位模塊（1）、WiFi模塊（3）、藍(lán)牙模塊（4）、收音機(jī)模塊（5）、NFC芯片（7）、6軸傳感器（6）、電池及管理模塊（8）、數(shù)據(jù)存儲器（10）、移動(dòng)電視模塊（11）、CAN收發(fā)器（12）、CAN控制器（17）、語音輸出/輸入模塊（13）、指示燈（14）、接口電路（16）及按鍵模塊（15）；微處理器作為數(shù)據(jù)和信息處理核心，連接和控制各個(gè)子模塊的功能調(diào)用；電池及管理模塊包括內(nèi)置電池及管理模塊，內(nèi)置電池在車輛斷點(diǎn)時(shí)能確保車載終端正常工作；汽車正常啟動(dòng)時(shí)，車載終端供電來自于汽車發(fā)電機(jī)；CAN收發(fā)器和CAN控制器用于智能車載終端與整車網(wǎng)絡(luò)通訊。
【專利說明】
基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽車電器和車載通訊系統(tǒng)，尤其涉及一種基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的多功能智能車載終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車普及程度提高，消費(fèi)者對汽車的需求逐漸由傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、操控性和舒適性逐漸向智能化、信息娛樂、安防控制等轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者對車載電器科技程度的要求普遍提尚O
[0003]目前的聯(lián)網(wǎng)車載產(chǎn)品主要用于為導(dǎo)航系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)交通信息，僅支持車內(nèi)移動(dòng)設(shè)備通過WiFi訪問網(wǎng)絡(luò)，還沒有一款集成度較高的產(chǎn)品，該產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)車輛網(wǎng)絡(luò)安全、車輛安防控制、車內(nèi)娛樂網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、分時(shí)租賃等功能，真正將車輛、用戶及環(huán)境通過網(wǎng)絡(luò)有效聯(lián)系起來。
[0004]傳統(tǒng)的車載電器設(shè)備，僅提供了收音機(jī)和本地導(dǎo)航系統(tǒng)，缺乏網(wǎng)絡(luò)互連，無法獲得聯(lián)網(wǎng)地圖更新，無法獲取實(shí)時(shí)交通信息，車載設(shè)備也無法獲得網(wǎng)絡(luò)資源。
[0005]部分娛樂系統(tǒng)主機(jī)具有車載通訊功能，可以在線獲取地圖更新和實(shí)時(shí)交通信息，但是缺乏與整車的信息交互，特別是車內(nèi)主要控制器的信息交互。部分新開發(fā)的車載OBD設(shè)備(On Board Diagnostics車載自動(dòng)診斷系統(tǒng))，可以通過CAN總線獲取車輛信息，實(shí)現(xiàn)部分與車輛信息交互功能(如遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制)，但是由于缺乏網(wǎng)關(guān)管理作用，對于整車安全性能存在極大的安全隱患。部分新開發(fā)的車載通訊模塊，基于CAN總線和2G/3G網(wǎng)絡(luò)，可以無線網(wǎng)絡(luò)對車輛進(jìn)行安防和遠(yuǎn)程控制，并可以分享網(wǎng)絡(luò)信道供車內(nèi)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，但是該車載通訊模塊僅充當(dāng)車內(nèi)網(wǎng)關(guān)和無線路由器的功能，無法和娛樂系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。
[0006]部分車載設(shè)備將車載通訊模塊的全部功能集成在娛樂系統(tǒng)主機(jī)內(nèi)部，這樣造成了硬件設(shè)備功能龐大，不利于后續(xù)功能升級及設(shè)計(jì)變更，特別是該設(shè)計(jì)方案造成了整車成本的大幅提高，不利于在量產(chǎn)車型上推廣。
[0007]基于在上述情形，迫切需要根據(jù)實(shí)際車型的應(yīng)用情況設(shè)計(jì)一種功能全面，性能更優(yōu)，靈活性更高的一種基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端，該智能車載終端功能豐富，整車交互性強(qiáng)，采用模塊化，體積小便于安裝。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]—種基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端，包括微處理器模塊、4G無線通信模塊、BD/GPS定位模塊、WiFi模塊、藍(lán)牙模塊、收音機(jī)模塊、NFC芯片、6軸傳感器、電池及管理模塊、數(shù)據(jù)存儲器、移動(dòng)電視模塊、CAN收發(fā)器、CAN控制器、語音輸出/輸入模塊、指示燈、接口電路及按鍵t吳塊；
[0011 ]所述微處理器作為數(shù)據(jù)和信息處理的核心，連接和控制各個(gè)子模塊的功能調(diào)用；
[0012]所述電池及管理模塊包括內(nèi)置電池及管理模塊，內(nèi)置電池在車輛斷點(diǎn)時(shí)能確保所述車載終端正常工作;汽車正常啟動(dòng)時(shí)，所述車載終端供電來自于汽車發(fā)電機(jī)，汽車發(fā)電機(jī)還對內(nèi)置電池進(jìn)行充電；
[0013]所述CAN收發(fā)器和CAN控制器主要用于所述智能車載終端與整車網(wǎng)絡(luò)的通訊；
[0014]所述接口電路包括基本的I/O端口、USB接口和mini USB接口、以及Ethernet AVB接口，支持車內(nèi)高速數(shù)據(jù)通訊；
[0015]所述按鍵模塊經(jīng)接口電路連接語音輸出/輸入模塊、以及CAN收發(fā)器和CAN控制器。
[0016]所述CAN收發(fā)器和CAN控制器支持3路以上CAN通道，至少I路具備兼容高低速CAN，CAN收發(fā)器和CAN控制器支持CAN總線與娛樂系統(tǒng)通訊，支持通過CAN進(jìn)行程序更新或軟件刷新。
[0017]所述數(shù)據(jù)存儲器儲存的數(shù)據(jù)主要分成三個(gè)部分，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、升級包數(shù)據(jù)和導(dǎo)航軌跡數(shù)據(jù)。
[0018]本實(shí)用新型基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端的有益效果是:
[0019]I)功能豐富:本實(shí)用新型的智能車載終端設(shè)備內(nèi)部集成豐富的硬件資源，可以對傳統(tǒng)車載設(shè)備硬件資源進(jìn)行補(bǔ)償，提高娛樂及安防性能。
[0020]2)整車交互性強(qiáng):基于本實(shí)用新型的智能車載終端的CAN的車輛狀態(tài)信息交互，不僅可以獲取整車狀態(tài)信息，還可以通過CAN線對整車控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0021]3)安全性高:本實(shí)用新型的智能車載終端的微控制器內(nèi)部采用安全校驗(yàn)算法，能有效提高網(wǎng)絡(luò)訪問及遠(yuǎn)程控制指令的安全性能，在校驗(yàn)算法被破壞時(shí)，本實(shí)用新型的智能車載終端能夠切斷網(wǎng)絡(luò)訪問功能，保護(hù)整車網(wǎng)絡(luò)安全，防止車輛受到惡意的網(wǎng)絡(luò)攻擊。
[0022]4)體積小便于安裝:本實(shí)用新型的智能車載終端設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)方案，獨(dú)立于娛樂系統(tǒng)主機(jī)，可以在不同的車型配置中選裝，且模塊體積小，占用空間小，方便安裝。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端電氣連接原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]參見圖1，一種基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端，包括微處理器模塊9、4G無線通信模塊2、BD/GPS定位模塊1、WiFi模塊3、藍(lán)牙模塊4、收音機(jī)模塊5、NFC芯片7、6軸傳感器6、電池及管理模塊8、數(shù)據(jù)存儲器10、移動(dòng)電視模塊11、CAN收發(fā)器12、CAN控制器17、語音輸出/輸入模塊13、指示燈14、接口電路16及按鍵模塊15。
[0026]所述微處理器9作為數(shù)據(jù)和信息處理的核心，連接和控制各個(gè)子模塊的功能調(diào)用。微處理器9選用飛思卡爾車載級微控制器MCU，該處理器具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和可靠性能。
[0027]所述電池及管理模塊8包括內(nèi)置電池及管理模塊，內(nèi)置電池在車輛斷點(diǎn)時(shí)能確保所述車載終端正常工作，工作時(shí)間不低于0.5小時(shí)，確保即便在車輛出現(xiàn)緊急情況下，也能夠起到安防和求救的效果。汽車正常啟動(dòng)時(shí)，所述車載終端供電來自于汽車發(fā)電機(jī)，除車載終端正常工作用電外，汽車發(fā)電機(jī)還對內(nèi)置電池進(jìn)行充電。該充電電池為紐扣電池。
[0028]所述4G無線通信模塊2支持電信、移動(dòng)、聯(lián)通三種網(wǎng)絡(luò)的所有制式，能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)通，可以提高網(wǎng)絡(luò)信息的獲取速度，是模塊與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的主要方式，通訊模塊支持雙APN網(wǎng)絡(luò)訪問，可以同時(shí)訪問公網(wǎng)和專網(wǎng)，娛樂功能可以接入公網(wǎng)，但是遠(yuǎn)程操作的信息推送必須且只能來自專網(wǎng)服務(wù)器，同時(shí)模塊具有路由保護(hù)功能，確保接入外網(wǎng)時(shí)車輛的安全性能。所述4G無線通信模塊2具有SIM卡插槽，同時(shí)支持軟S頂，即將S頂卡數(shù)據(jù)信息軟件寫入通訊模塊，可以同時(shí)寫入電信、移動(dòng)、聯(lián)通三個(gè)號碼信息，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用時(shí)，基于信號和通訊速率進(jìn)行自動(dòng)切換。
[0029]所述BD/GPS定位模塊I可以同時(shí)支持BD(北斗)或GPS衛(wèi)星定位，可以在衛(wèi)星信號存在差異時(shí)，自動(dòng)切換至信號更強(qiáng)的定位模式，確保定位信息的可靠性。
[0030]所述WiFi模塊3提供無線熱點(diǎn)，將4G網(wǎng)絡(luò)信號通過熱點(diǎn)分享給接入WiFi的移動(dòng)終端設(shè)備，內(nèi)置WiFi模塊可以提供至少5路信道供車載PAD使用。
[0031]所述藍(lán)牙模塊4能調(diào)用微處理器9與車載控制器通訊，支持用戶通過手機(jī)或智能穿戴設(shè)備的藍(lán)牙對車輛的控制(如車門、車窗、車燈、發(fā)動(dòng)機(jī)等)，智能車載終端使用的藍(lán)牙版本為BT 4.0。
[0032]所述收音機(jī)模塊5為內(nèi)置FM發(fā)射器，可以將接收到的網(wǎng)絡(luò)廣播通過內(nèi)置的FM天線發(fā)射器在車內(nèi)廣播，便于客戶收聽所在地區(qū)的廣播信息。
[0033]所述NFC芯片7主要用于網(wǎng)上支付時(shí)刷卡使用，當(dāng)用戶通過車載娛樂系統(tǒng)預(yù)約服務(wù)需要收費(fèi)時(shí)，可以通過NFC設(shè)備進(jìn)行在線支付，避免現(xiàn)場排隊(duì)，提高客戶體驗(yàn)。其中:NFC(Near Field Communi cat 1n，近場通信)是一種短距高頻的無線電技術(shù)。
[0034]所述6軸傳感器6能實(shí)時(shí)記錄車輛運(yùn)行時(shí)的角速度和加速度，可以將該信息傳遞給導(dǎo)航系統(tǒng)，支持慣性導(dǎo)航，也可以在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，通過傳感器判斷，觸發(fā)自助報(bào)警，6軸傳感器選擇的芯片型號為MPU6050。
[0035]所述數(shù)據(jù)存儲器10的容量為1GB，數(shù)據(jù)存儲器10支持插卡拓展，內(nèi)部儲存的數(shù)據(jù)主要分成三個(gè)部分:
[0036]第一部分，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，存儲器模塊從整車CAN網(wǎng)絡(luò)中采集到需要上傳到平臺，但是由于通訊信號中斷導(dǎo)致無法正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，存儲器模塊需要預(yù)留至少I周(7*24小時(shí))的數(shù)據(jù)存儲空間，且儲存空間采用循環(huán)覆蓋的方式保存數(shù)據(jù)；
[0037]第二部分，升級包數(shù)據(jù)，存儲器模塊預(yù)留一個(gè)固定區(qū)域用于下載平臺推送的更新軟件升級包，升級包數(shù)據(jù)包括模塊內(nèi)部器件、車載ECU、娛樂系統(tǒng)車機(jī)軟件等，程序更新開始/結(jié)束時(shí)，需要發(fā)出提示信息(聲音、圖像)，必要時(shí)可以通過娛樂系統(tǒng)屏幕發(fā)出提示信息；
[0038]第三部分，導(dǎo)航軌跡數(shù)據(jù)，存儲器模塊可以自動(dòng)存儲車輛運(yùn)行時(shí)間的行駛軌跡數(shù)據(jù)，至少保存車輛連續(xù)行駛2周(2*7*24)的歷史軌跡數(shù)據(jù)，定位數(shù)據(jù)保存頻率為1HZ。保存的定位軌跡數(shù)據(jù)格式可以被娛樂系統(tǒng)導(dǎo)航軟件調(diào)用并顯示；導(dǎo)航軌跡數(shù)據(jù)需要有起止時(shí)間，可以通過娛樂系統(tǒng)查閱歷史軌跡數(shù)據(jù)，并能夠在導(dǎo)航軟件上回放；導(dǎo)航數(shù)據(jù)能夠通過USB數(shù)據(jù)線傳遞到娛樂系統(tǒng)，再通過娛樂系統(tǒng)的USB接口導(dǎo)出到移動(dòng)U盤或硬盤;導(dǎo)航數(shù)據(jù)格式以國內(nèi)主流的導(dǎo)航系統(tǒng)軟件格式為準(zhǔn)。
[0039]所述移動(dòng)電視模塊11能用于提高車載娛樂功能，只需要將本實(shí)用新型的智能車載終端與娛樂系統(tǒng)主機(jī)相連，即可以通過娛樂系統(tǒng)主機(jī)調(diào)用收音機(jī)或者數(shù)字電視業(yè)務(wù)。
[0040]所述CAN收發(fā)器12和CAN控制器17主要用于本實(shí)用新型的智能車載終端與整車網(wǎng)絡(luò)的通訊。CAN收發(fā)器12和CAN控制器17支持3路以上CAN通道，至少I路具備兼容高低速CAN，CAN收發(fā)器12和CAN控制器17支持CAN總線與娛樂系統(tǒng)通訊，支持通過CAN進(jìn)行程序更新或軟件刷新。
[0041]所述語音輸出/輸入模塊13，支持在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)或者主動(dòng)發(fā)起后臺服務(wù)時(shí)，與外界進(jìn)行語音通話。
[0042]所述指示燈14用于提示所述智能車載終端設(shè)備處于工作、聯(lián)網(wǎng)、電話還是休眠等狀態(tài)。
[0043]所述接口電路16包括基本的I/O端口、USB接口和mini USB接口、以及EthernetAVB接口，支持車內(nèi)高速數(shù)據(jù)通訊。其中:Ethernet AVB為音視頻橋接網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
[0044]所述按鍵模塊15經(jīng)接口電路16連接語音輸出/輸入模塊13、以及CAN收發(fā)器12和CAN控制器17，按鍵模塊15具有二個(gè)按鍵，一個(gè)用于接入后臺進(jìn)行咨詢服務(wù)，一個(gè)用于車輛出現(xiàn)緊急情況時(shí)，主動(dòng)觸發(fā)報(bào)警。
[0045]本實(shí)用新型的智能車載終端是整車與外界通訊的核心部件，當(dāng)車內(nèi)需要調(diào)用外界網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)，由4G通訊模塊2接入外網(wǎng)，微控制器9將網(wǎng)絡(luò)通道資源通過WiFi模塊3分享給移動(dòng)設(shè)備，對于車載娛樂系統(tǒng)的訪問網(wǎng)絡(luò)，可以通過USB接口電路獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。外界如需要獲取車輛信號或者發(fā)起對車輛的遠(yuǎn)程控制等指令，信息通過4G網(wǎng)絡(luò)傳遞到微控制器9，微控制器9進(jìn)行算法校驗(yàn)，通過安全校驗(yàn)的指令將被傳遞到相應(yīng)控制器，由控制器執(zhí)行對應(yīng)操作，并將操作結(jié)果反饋給微控制器9，微控制器9再將加密后的信息通過4G網(wǎng)絡(luò)傳遞給遠(yuǎn)程指令發(fā)起端，所采用的是128位校驗(yàn)算法。
[0046]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，因此，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端，其特征是:包括微處理器模塊(9)、4G無線通信模塊(2 )、BD/GPS定位模塊(I)、WiFi模塊(3 )、藍(lán)牙模塊(4 )、收音機(jī)模塊(5 )、NFC芯片(7 )、6軸傳感器(6 )、電池及管理模塊(8 )、數(shù)據(jù)存儲器(1 )、移動(dòng)電視模塊(11)、CAN收發(fā)器(12)、CAN控制器(17)、語音輸出/輸入模塊(13)、指示燈(14)、接口電路(16)及按鍵模塊(15); 所述微處理器模塊(9)作為數(shù)據(jù)和信息處理的核心，連接和控制各個(gè)子模塊的功能調(diào)用； 所述電池及管理模塊(8)包括內(nèi)置電池及管理模塊，內(nèi)置電池在車輛斷點(diǎn)時(shí)能確保所述車載終端正常工作;汽車正常啟動(dòng)時(shí)，所述車載終端供電來自于汽車發(fā)電機(jī)，汽車發(fā)電機(jī)還對內(nèi)置電池進(jìn)行充電； 所述CAN收發(fā)器(12)和CAN控制器(17)主要用于所述智能車載終端與整車網(wǎng)絡(luò)的通訊；所述接口電路(16)包括基本的I/O端口、USB接口和mini USB接口、以及Ethernet AVB接口，支持車內(nèi)高速數(shù)據(jù)通訊； 所述按鍵模塊(15 )經(jīng)接口電路(16 )連接語音輸出/輸入模塊(13 )、以及CAN收發(fā)器(12)和CAN控制器(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端，其特征是:所述CAN收發(fā)器(12)和CAN控制器(17)支持3路以上CAN通道，至少I路具備兼容高低速CAN，CAN收發(fā)器(12)和CAN控制器(17)支持CAN總線與娛樂系統(tǒng)通訊，支持通過CAN進(jìn)行程序更新或軟件刷新。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)汽車的智能車載終端，其特征是:所述數(shù)據(jù)存儲器(10)儲存的數(shù)據(jù)主要分成三個(gè)部分，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、升級包數(shù)據(jù)和導(dǎo)航軌跡數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04L29/08GK205632356SQ201620417380
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】石存杰, 汪華軍, 宗永濤
【申請人】上海汽車集團(tuán)股份有限公司