專利名稱：多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，屬于汽車遠程檢測與監(jiān) 控領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車普遍采用第二代車載診斷系統(tǒng)(OBDII)。具有該系統(tǒng)的汽車電控 系統(tǒng)發(fā)生故障時，自診斷系統(tǒng)可以診斷出故障并將故障信息存儲在汽車電腦中。 汽車電腦診斷儀通過汽車電腦的通信協(xié)議可以與汽車電腦進行通信，讀取故障 信息以及數(shù)據(jù)流，并且可以對汽車電腦進行控制。例如專業(yè)生產(chǎn)汽車保修設(shè)備 的美國SNAP-ON公司開發(fā)的汽車故障診斷模塊、ABS測試模塊、變速箱電腦控制 系統(tǒng)測試模塊和自動換檔電子系統(tǒng)測試模塊等，可以直接接入個人電腦或筆記 本電腦，而且具備中文處理能力。這些技術(shù)在汽車維修中的應用，有力地促進 了汽車維修檢測設(shè)備向數(shù)顯化、自動化和智能化發(fā)展。但是，汽車電腦診斷儀 必須通過數(shù)據(jù)線連接在汽車的診斷座上，當汽車發(fā)生故障時，只能回到汽車4S 店或汽車維修中心進行診斷或等待救援。于是出現(xiàn)了基于互聯(lián)網(wǎng)OBDII標準的 汽車故障遠程檢測系統(tǒng)，利用便攜式OBDII汽車故障檢測儀和計算機進行汽車 故障的在線分析，并通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的傳輸和診斷。
隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)和無線移動通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了遠程監(jiān)控導航系統(tǒng)， 對于車輛的位置、故障等信息通過無線移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到汽車維修保養(yǎng)服務 中心，汽車維修保養(yǎng)服務中心也可以發(fā)送檢測信號和導航信息。這些系統(tǒng)也用 于對特種車輛的安全監(jiān)控，或用于物流公司、汽車運輸公司等對車輛的動態(tài)調(diào) 度，遠程獲取汽車的里程數(shù)、油耗量等數(shù)據(jù)，提高汽車營運的安全性和準時性。
為便于車主對于汽車內(nèi)部和周圍的情況監(jiān)控，目前出現(xiàn)了以手機為監(jiān)控終 端的汽車遠程可視監(jiān)控器(專利號200620083184.3)，由攝像頭、手機模塊、 視頻壓縮編碼器和微處理器組成。同時為了記錄車輛事故發(fā)生時的全過程，以 影像形式提供事故的有關(guān)證據(jù)，出現(xiàn)了汽車監(jiān)控記錄儀，包含攝像機、錄像機、 監(jiān)視機、報警探頭、視頻服務器和呼叫監(jiān)視機。
目前已經(jīng)出現(xiàn)高速公路車輛故障緊急支援系統(tǒng)。系統(tǒng)中的救援工程車帶有 檢測設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)和多媒體設(shè)備，救援工程車可以向遠程故障診斷專家系 統(tǒng)求助，可以互傳圖像信息進行專家會診。這種系統(tǒng)利用了無線通信、專家系 統(tǒng)和汽車故障檢測技術(shù)，但救援工程車必須到達故障車現(xiàn)場才能實施救援。
上述的系統(tǒng)各自面向某一種應用，而且都要在汽車上安裝車載單元。對于 一輛汽車同時需要多種系統(tǒng)時，必須安裝多個車載單元，部分功能重復，投資
3較大而且爭占資源。本實用新型充分考慮這些系統(tǒng)的功能，提供了一個多用汽 車遠程檢測監(jiān)控裝置，面向客戶和多個監(jiān)控中心進行監(jiān)控，面向多個維修服務 中心進行檢測，可以向多個社會公用報警中心通過移動通信網(wǎng)絡(luò)報警。 三、發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種多用汽車遠程撿測監(jiān)控裝置，面向多個服 務中心同時提供多種遠程服務。所述服務中心包括個人客戶、監(jiān)控中心、維修
保養(yǎng)服務中心和各種社會公共報警中心(如120急救中心、119報警中心和122 報警中心)。所述多種遠程服務是指監(jiān)控、檢測、通信、導航和報警等。監(jiān)控數(shù) 據(jù)包括聲音、圖像和文字信息。所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置可用于公安或 其他安全部門對特種車輛(如運鈔車、警車等)進行安全監(jiān)控，可用于汽車維 修保養(yǎng)中心或其他服務企業(yè)對汽車提供故障報警、遠程指導、維護提示、遠程 檢測、遠程遙控和導航等服務，可用于司機進行無線移動通信或?qū)囕v進行遠 程監(jiān)控，可用于物流公司、汽車運輸企業(yè)、出租汽車公司、消防隊或急救中心 等采用汽車為社會提供服務的企事業(yè)單位對其車輛進行監(jiān)控和動態(tài)調(diào)度。所述 多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置可通過移動通信網(wǎng)絡(luò)向多個社會公用報警中心報 警。所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置可用于以上多種服務功能同時應用。
本實用新型的多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，包括總控單元、移動通信單元、 音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元、圖像采集單元、電源管理單元、 鍵盤/觸摸屏和液晶顯示器(LCD)。其中移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定 位單元、汽車檢測單元和圖像采集單元分別單獨開發(fā)，并與總控單元采用可插 撥接口連接。除了總控單元、移動通信單元和電源管理單元以外其他單元和元 件可以隨意組合，面向不同的應用。如選擇音頻信號單元、鍵盤/觸摸屏和液晶 顯示器可以實現(xiàn)車載無線移動通信功能；選擇衛(wèi)星定位單元可實現(xiàn)遠程監(jiān)控、 定位和導航等功能，選擇汽車檢測單元可實現(xiàn)遠程檢測、故障報警、遠程指導、 維護提示和遠程遙控等功能；選擇圖像采集單元可實現(xiàn)遠程圖像監(jiān)視功能。
所述總控單元包含微處理器和FLASH芯片，用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、功能調(diào)度和信 息存儲。所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能是指對于衛(wèi)星定位單元獲取的經(jīng)諱度和時間數(shù)據(jù)、 音頻信號單元獲取的語音數(shù)據(jù)、汽車檢測單元獲取的故障和報警數(shù)據(jù)或圖像采 集單元獲取的圖像數(shù)據(jù)，通過移動通信單元發(fā)送到一個或多個遠程服務中心。 所述功能調(diào)度是指微處理器對來自移動通信單元的監(jiān)控和檢測指令接收和執(zhí) 行、對來自鍵盤/觸摸屏的指令接收和執(zhí)行、對上傳到一個或多個遠程服務中心 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以及對發(fā)送到液晶顯示器的信息顯示等功能，根據(jù)優(yōu)先級進行調(diào)度。 所述優(yōu)先級是指根據(jù)各個監(jiān)控、報警和檢測等任務的來源、性質(zhì)不同設(shè)置其執(zhí) 行的先后順序，優(yōu)先級相同的任務按照先來先執(zhí)行的順序執(zhí)行。所述信息存儲 功能是指存儲設(shè)定時間段內(nèi)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)設(shè)置信息到FLASH芯片中。所述設(shè)定時間段是指對不同類型的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)預先設(shè)置的從當前時刻向前計算的一個 時間段。所述設(shè)置信息是指對不同類型轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的設(shè)定時間段、對不同任務的 優(yōu)先級別、服務中心號碼和功能、以及分別對移動通信單元、衛(wèi)星定位單元、 音頻信號單元、圖像采集單元和汽車檢測單元的設(shè)置數(shù)據(jù)。
所述移動通信單元包含手機模塊、SIM卡座和天線等部分，用于與服務中心 通信，接收監(jiān)控和檢測指令，并上傳轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)、指令接收狀態(tài)和指令執(zhí)行結(jié)果。 所述手機模塊可以是GSM模塊、GPRS模塊或CDMA模塊。所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星 定位單元獲取的經(jīng)緯度和時間數(shù)據(jù)、音頻信號單元獲取的語音數(shù)據(jù)、汽車檢測 單元獲取的故障和報警數(shù)據(jù)和圖像采集單元獲取的圖像數(shù)據(jù)。所述指令接收狀 態(tài)是指接收監(jiān)控和檢測指令成功或者失敗兩種狀態(tài)，某些指令成功后，接收狀 態(tài)信息不上傳。所述指令執(zhí)行結(jié)果是指執(zhí)行監(jiān)控和檢測指令成功或者失敗兩種 狀態(tài)，某些指令成功后，執(zhí)行狀態(tài)信息不上傳。
所述音頻信號單元連接總控單元、移動通信單元和音頻設(shè)備，用于音頻編 解碼、功率放大和音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。所述音頻設(shè)備包括揚聲器、耳機、麥克風和 汽車音響。所述音頻編解碼是指將來自總控單元的數(shù)字信號進行D/A轉(zhuǎn)換，將 來自音頻設(shè)備的模擬信號進行A/D轉(zhuǎn)換，并實現(xiàn)多路音頻通道的切換。所述功 率放大是指將發(fā)到揚聲器的信號放大。所述音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)是指將A/D轉(zhuǎn)換的數(shù) 字信號送到總控單元，將D/A轉(zhuǎn)換的模擬信號直接送到耳機或汽車音響，將功 率放大的信號送到揚聲器。
所述衛(wèi)星定位單元包含衛(wèi)星定位模塊、天線和其他附件，主要用于獲取車 輛的經(jīng)緯度坐標和時間數(shù)據(jù)。所述經(jīng)緯度坐標用于確定車輛位置。所述時間數(shù) 據(jù)用于校對多個服務中心的系統(tǒng)時鐘。
所述汽車檢測單元針對不同型號的汽車單獨開發(fā)，包括微處理器、FLASH芯 片和其他連接元件，通過汽車診斷接口連接汽車網(wǎng)絡(luò)，通過串行口與總控單元 連接，主要用于接收汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障分析、轉(zhuǎn)發(fā)送檢測和遙控指令、上傳 故障和報警信息。所述汽車網(wǎng)絡(luò)是指由汽車的發(fā)動機電腦、自動變速器電腦、 防抱死剎車系統(tǒng)電腦、行車電腦等微處理器與汽車總線構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)。所述 接收汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)是指汽車檢測單元從汽車網(wǎng)絡(luò)獲取故障碼、報警數(shù)據(jù)和其他 狀態(tài)數(shù)據(jù)。所述故障分析是指根據(jù)該型號汽車的維修資料分析故障碼，并綜合 其他狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，生成故障或報警信息。所述轉(zhuǎn)發(fā)檢測和遙控指令是指 接收總控單元傳來的檢測和遙控指令，并根據(jù)汽車檢測端口通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成相 應的指令，再發(fā)送到汽車網(wǎng)絡(luò)。所述遙控指令是指對汽車的控制指令，主要包 括遙控熄火(斷電、油路)，關(guān)閉或打開車門和對車燈、報警器等的控制。上傳 故障和報警信息是指將經(jīng)過分析后得到的故障和報警信息送到總控單元。
所述圖像采集單元包括數(shù)字信號處理(DSP)微處理器、FLASH芯片和其他
5連接元件，連接總控單元和汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)，用于遙控指令轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)存儲 和圖像上傳。所述圖像采集單元根據(jù)不同的汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)單獨開發(fā)。所述 汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)是指安裝在汽車上的圖像監(jiān)控設(shè)備集合，最簡單的可以只有
一個CCD攝像機，也可以是由攝像機、錄像機、視頻服務器、監(jiān)視機和報警探 頭等多個圖像監(jiān)控設(shè)備組成的具備汽車內(nèi)外圖像監(jiān)視和圖像數(shù)據(jù)存儲功能的復 雜系統(tǒng)。所述遙控指令轉(zhuǎn)發(fā)是指DSP微處理器接收來自總控單元的遙控指令， 并轉(zhuǎn)換成汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)能夠接收的相應遙控指令，發(fā)送給汽車圖像監(jiān)控系 統(tǒng)。所述數(shù)據(jù)存儲是指存儲設(shè)定時間段內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)到FLASH芯片中。所述圖 像上傳是指DSP微處理器將來自汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)傳送到總控單元。
所述電源管理單元連接汽車電瓶的+12V電壓，進行處理和電壓轉(zhuǎn)換，并給 其他單元供電。所述處理和電壓轉(zhuǎn)換是指將汽車電瓶的+12V電壓經(jīng)過濾波器過 濾后，將電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌麊卧枰亩喾N直流電壓。
本實用新型的多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置為客戶、多個監(jiān)控中心和服務中 心同時提供多種監(jiān)控和檢測服務，可以向多個公共報警中心報警。本裝置可以 作為多個檢測和監(jiān)控系統(tǒng)的車載單元，有效集成了這些系統(tǒng)，使它們協(xié)同工作， 解決了這些系統(tǒng)各自孤立、爭占資源、功能和數(shù)據(jù)重復以及數(shù)據(jù)不一致的問題， 節(jié)約了投資。本實用新型的多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置采用移動通信單元、音 頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元和圖像采集單元分別單獨開發(fā)，并 與總控單元采用可插撥接口連接的方式，配置靈活，擴充和升級方便。
四

圖1為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為移動通訊單元結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為音頻信號單元結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為一種汽車檢測單元結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細地說明。
圖1為多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖，包括總控單元、移 動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元、圖像采集單元、 電源管理單元、鍵盤/觸摸屏和液晶顯示器。其中移動通信單元、音頻信號單元、 衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元和圖像采集單元分別單獨開發(fā)，并與總控單元采 用可插撥接口連接。音頻信號單元與移動通信單元的模擬信號接口連接用于轉(zhuǎn) 發(fā)語音數(shù)據(jù)。汽車檢測單元通過汽車診斷接口與汽車網(wǎng)絡(luò)連接獲取汽車狀態(tài)數(shù) 據(jù)，或發(fā)送檢測和監(jiān)控指令。
所述總控單元包含微處理器和FLASH芯片。其中微處理器采用PIC16F875 單片機，F(xiàn)LASH芯片采用AT28C64B。圖2為移動通訊單元結(jié)構(gòu)示意圖。所述移動通信單元包含手機模塊、SIM 卡座和天線等部分，與音頻信號單元連接交換模擬音頻信號。根據(jù)支持的移動 通信網(wǎng)路不同開發(fā)三種類型，第一種支持GSM網(wǎng)絡(luò)，第二種支持GPRS網(wǎng)絡(luò)，第 三種支持CDMA網(wǎng)絡(luò)。第一種移動通訊單元的手機模塊采用TC35i，電源為+5V; 第二種移動通訊單元的手機模塊采用MC35i，電源為+5V;第三種移動通訊單元 的手機模塊采用WAVECOMQ2358C，電源為+9V。
圖3為音頻信號單元結(jié)構(gòu)示意圖，連接總控單元、移動通信單元和音頻設(shè) 備。其中的音頻編解碼芯片采用麗8750，功率放大芯片采用LM4890M。移動通 信單元中手機模塊的模擬信號輸出和麥克風的模擬信號輸出直接連到麗8750的 兩個線性輸入。WM8750的一個輸出連到耳機，另一個連到LM4890M和汽車音響。 麗8750的音頻數(shù)據(jù)流通過I2S總線送到總控單元的微處理器，其控制信息通過 I2C總線與總控單元的微處理器交換。
所述衛(wèi)星定位單元包含衛(wèi)星定位模塊、天線和其他附件。所述衛(wèi)星定位模 塊是GPS衛(wèi)星定位模塊、GLOMASS衛(wèi)星定位模塊或北斗星衛(wèi)星定位模塊。衛(wèi)星定 位單元根據(jù)衛(wèi)星定位模塊不同開發(fā)三種。其中，GPS衛(wèi)星定位模塊采用正原的 ZYM-GM21_GUIDE，與總控單元的微處理器采用SPI總線通信，電源為+4V。
所述汽車檢測單元包括微處理器、FLASH芯片和其他連接元件，通過汽車診 斷接口連接汽車網(wǎng)絡(luò)，通過串行口與總控單元連接。由于汽車診斷接口的通信 協(xié)議不同，針對不同型號的汽車單獨開發(fā)，支持的協(xié)議標準主要有SAE標準、 ISO標準或OBDII標準。其中的一種實現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖4所示，微處理器采用 80C196KC, FLASH芯片采用8K字節(jié)的并行EEPR0M AT28C64B， 82C250作為汽車 網(wǎng)絡(luò)總線收發(fā)器，通過光耦芯片6N137進行光電隔離后與80C196KC相連。
所述圖像采集單元包括DSP微處理器、FLASH芯片和其他連接元件，連接總 控單元和汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)。由于汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)不同，需要單獨開發(fā)，常 用的有兩種 一種是面向由一個CCD攝像機和一臺監(jiān)視器(AV/TV)組成的汽 車圖像監(jiān)控系統(tǒng)，第二種是面向包含視頻服務器的汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)。第二種 圖像采集單元采用AT89C2501單片機直接與視頻服務器連接，實現(xiàn)的功能主要 有視頻信號的讀取、對視頻服務器、攝像頭和云臺等設(shè)備的控制。
所述電源管理單元連接汽車電瓶的+12V電壓，進行處理和電壓轉(zhuǎn)換，并給 其他單元供電。 一種實現(xiàn)方式是采用DC/DC模塊電源WRB-LT-2W和LTM8020進 行處理和電壓轉(zhuǎn)換，得到+3V、 +4V、 +5￥和+9￥等電壓。
權(quán)利要求1、多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，包括總控單元、移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元、圖像采集單元、電源管理單元、鍵盤/觸摸屏和液晶顯示器，其特征在于所述總控單元連接移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元、圖像采集單元、電源管理單元、鍵盤/觸摸屏和液晶顯示器，包括微處理器和FLASH芯片，用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、功能調(diào)度和信息存儲。
2、 按照權(quán)利要求1所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，其特征在于所述 移動通信單元連接總控單元和音頻信號單元，至少包含手機模塊、SIM卡 座和天線，用于與服務中心通信，接收監(jiān)控和檢測指令，并上傳轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)、 指令接收狀態(tài)和指令執(zhí)行結(jié)果。
3、 按照權(quán)利要求1所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，其特征在于所述 音頻信號單元連接總控單元、移動通信單元和音頻設(shè)備，至少包括音頻編 解碼芯片和功率放大芯片，用于音頻編解碼、功率放大和音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
4、 按照權(quán)利要求1所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，其特征在于所述 衛(wèi)星定位單元連接總控單元，至少包括衛(wèi)星定位模塊和天線，用于獲取車 輛的經(jīng)緯度坐標和時間數(shù)據(jù)。
5、 按照權(quán)利要求1所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，其特征在于所述 汽車檢測單元連接汽車網(wǎng)絡(luò)和總控單元，至少包括微處理器和FLASH芯片， 用于接收汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障分析、轉(zhuǎn)發(fā)檢測和遙控指令、上傳故障和報警"f曰息o
6、 按照權(quán)利要求1所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，其特征在于所述 圖像采集單元連接總控單元和汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)，至少包括DSP微處理器和FLASH芯片，用于遙控指令轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)存儲和圖像上傳。
7、 按照權(quán)利要求1所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，其特征在于所述 移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元和圖像采集 單元分別與總控單元采用可插撥接口連接。
專利摘要本實用新型涉及一種多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，屬于汽車遠程檢測與監(jiān)控領(lǐng)域。本實用新型包括總控單元、移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元、圖像采集單元、電源管理單元、鍵盤/觸摸屏和液晶顯示器。除了總控單元、移動通信單元和電源管理單元以外，其他單元和元件可以隨意組合，面向不同的應用，配置靈活，擴充和升級方便。本實用新型可作為多個檢測和監(jiān)控系統(tǒng)的車載單元，為客戶、多個監(jiān)控中心和服務中心同時提供多種監(jiān)控和檢測服務，可以向多個公共報警中心報警，有效集成了這些系統(tǒng)，使它們協(xié)同工作，解決了這些系統(tǒng)各自孤立、爭占資源、功能和數(shù)據(jù)重復以及數(shù)據(jù)不一致的問題，節(jié)約了投資。
文檔編號G05B23/02GK201274017SQ200820009358
公開日2009年7月15日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者于京諾, 何士龍, 馮寶富, 宋進貴, 梁貴航, 王保衛(wèi), 王聲春, 蘇子林 申請人:魯東大學