一體化全圖形化虛擬儀表式車載信息服務(wù)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車儀表及車載信息服務(wù)領(lǐng)域，特別涉及一種一體化全圖形化虛擬儀表式車載信息服務(wù)系統(tǒng)及方法。
技術(shù)背景
[0002]經(jīng)歷了一個多世紀的發(fā)展歷程，汽車行業(yè)已成為全國乃至全世界經(jīng)濟中的一個支柱性產(chǎn)業(yè)。2009年中國汽車銷售總量躍居全球首位，第一次超越美國。其中，中國的汽車保有量也在隨之攀升，并在2014年達到1.41億輛，未來幾年依然會保持快速增長的趨勢，預(yù)計到2020年前后將達到2.5億輛。這些數(shù)據(jù)無疑都彰顯著汽車領(lǐng)域的強勁發(fā)展勢頭。
[0003]與此同時，汽車電子化程度逐年提高，使汽車進入高科技產(chǎn)品的范疇，并被看作是衡量一個國家汽車工業(yè)水平的重要標志。我國的汽車電子市場規(guī)模發(fā)展迅速，從2007年的1200多億元增長到了 2012年的2600多億元，預(yù)計到2015年，將突破4000億。其中的汽車電子成本占比也在逐年增加，預(yù)計2015年會達到40%，相比2000年翻一番。但人們對于電子信息的期望值也在不斷增加，原有的車載電子信息系統(tǒng)遠不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。汽車科技領(lǐng)域正在發(fā)生新的技術(shù)革命，這些需求也無形之中驅(qū)動著汽車產(chǎn)業(yè)“改朝換代”的步伐。因此，如何使用電子信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得汽車具備電子智能能力，真正的體現(xiàn)數(shù)字化、人性化、智能化的一面，更好的為人們服務(wù)，已成為當今汽車行業(yè)討論和研宄的熱點話題。
[0004]其中，汽車儀表在整個汽車電子中起著舉足輕重的作用，作為與駕駛員進行信息交流的窗口，它的分量不言而喻。傳統(tǒng)的汽車儀表是機械式的，典型的儀表指針是借助物理原理實現(xiàn)的，由于其簡單實用，被廣泛用于大小型汽車上。隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前我們最常見的儀表盤大多數(shù)是采用數(shù)字加模擬形式的，即通過特定傳感器獲取信號，根據(jù)脈沖頻率的變化驅(qū)動步進電機，從而使指針偏轉(zhuǎn)或者顯示數(shù)字。如今，汽車儀表除了要行使原始的顯示職責外，人們對于它的功能及外觀也有了更高的要求，并隨著車主的群體的壯大化，多樣化，這一要求變的愈演愈烈。正所謂眾口難調(diào)，傳統(tǒng)儀表的“一成不變”性顯然無法給所有用戶帶來智能化的功能體驗及完美的視覺沖擊。
[0005]所以，擁有一款多模式、交互式、全功能的車載儀表及服務(wù)的一體化裝置，已是大勢所趨，取代笨重的、單一的汽車儀表將成為必然。全圖形化虛擬儀表及服務(wù)系統(tǒng)能夠適配于不同車型的樣式，符合多種層次產(chǎn)品的定位，真正做到了實用與時尚的完美結(jié)合，它的出現(xiàn)將引領(lǐng)汽車儀表到達一個全新的領(lǐng)域，并且必定會在這個汽車時代占有一席之地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一款基于Android系統(tǒng)的，集全圖形化虛擬儀表顯示、車輛信息服務(wù)等多功能于一體的智能車載系統(tǒng)，為車主提供一種舒適、安逸、安全的駕駛環(huán)境和多功能、全方位的駕車服務(wù)，為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一體化全圖形化虛擬儀表式車載信息服務(wù)系統(tǒng)，包括嵌入式ARM處理器，CAN通訊裝置、信息采集裝置、3G/4G模塊、藍牙模塊、北斗/GPS模塊、WIFI模塊、多媒體裝置、攝像頭裝置、LCD觸摸屏；3G/4G無線通信模塊與嵌入式ARM處理器采用MiniPci接口連接，用于根據(jù)CPU的指令，向外部互聯(lián)網(wǎng)請求數(shù)據(jù)交互，發(fā)送遠程的報警信息，以及進行遠程的信息交互；北斗/GPS模塊通過RS232接口與嵌入式ARM處理器進行數(shù)據(jù)交互；多媒體裝置包括專用錄音控制芯片、存儲器件、MIC，其作用是預(yù)存語音導(dǎo)航音頻，當進行導(dǎo)航時被調(diào)用并通過MIC發(fā)出導(dǎo)航語音；CAN通訊裝置由控制器、收發(fā)器構(gòu)成，負責車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸，將來自信息采集裝置的完整的車輛行駛狀態(tài)信息通過嵌入式ARM處理器發(fā)送給LCD觸摸屏，并以圖形化虛擬儀表方式進行顯示；藍牙模塊、3G/4G無線通信模塊和WIFI模塊分別通過嵌入式ARM處理器和IXD觸摸屏實現(xiàn)車載網(wǎng)絡(luò)通訊。
[0007]藍牙模塊通過藍牙通訊實現(xiàn)嵌入式ARM處理器與包括手機的藍牙設(shè)備之間的文件傳輸與共享；嵌入式ARM處理器通過藍牙HCI指令和AT指令對藍牙模塊進行操作，通過嵌入式ARM處理器、LCD觸摸屏實現(xiàn)電話的接聽，或者通過位于方向盤上的快捷鍵實現(xiàn)電話的接聽；藍牙模塊的語音信號輸出接到藍牙耳機上，車主在行車過程中可以方便的實現(xiàn)語音通話功能。
[0008]嵌入式ARM處理器的接收引腳接CAN通訊裝置控制器的發(fā)送引腳，嵌入式ARM處理器的發(fā)送引腳接CAN通訊裝置控制器的輸入引腳；同步時鐘由嵌入式ARM處理器提供；CAN通訊裝置控制器的片選信號由嵌入式ARM處理器的SPI模塊的XspiCS控制，CAN通訊裝置的主控器的中斷引腳與嵌入式ARM處理器的外部中斷XEINTO連接，采用中斷的方式接收數(shù)據(jù)；作為CAN主站的信息采集裝置及自診斷系統(tǒng)與各個傳感器及電控單元(ECU)實時通信，其中，信息采集裝置按照固定周期向作為從站的CAN通訊裝置的主控器發(fā)送數(shù)據(jù)，自診斷系統(tǒng)則實時監(jiān)控各傳感器及ECU的工作狀態(tài)，若在此期間發(fā)生故障或出現(xiàn)異常，自診斷系統(tǒng)立即向主控器發(fā)送故障碼。上述提到的傳感器主要包括各種壓力傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等，ECU包括發(fā)動機控制單元、照明系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)單元及輔助電控單元等。
[0009]一體化全圖形化虛擬儀表式車載信息服務(wù)方法，包括下列步驟:利用嵌入式ARM處理器上的安卓平臺通過CAN通訊裝置獲取來自信息采集裝置的完整的車輛行駛狀態(tài)信息并提供診斷服務(wù)，診斷服務(wù)分為兩大部分:基于CAN總線的離線診斷服務(wù)和基于3G網(wǎng)絡(luò)的在線診斷服務(wù):
[0010]基于CAN總線的離線診斷服務(wù):利用安卓平臺提供的基于SQLite的嵌入式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立故障診斷系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫，即維修手冊，并完成數(shù)據(jù)的查詢，新增，刪除，修改操作；后臺數(shù)據(jù)庫包括兩個數(shù)據(jù)庫文件，分別為故障碼庫和汽車運行數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫；其中，故障碼庫包括有兩個數(shù)據(jù)表，一個為存儲所有的故障碼以及相關(guān)維修信息，即維修手冊的故障碼表，一個為實時保存汽車產(chǎn)生的故障碼的實時故障碼表；汽車運行數(shù)據(jù)庫包括一個車輛運行數(shù)據(jù)表，存儲汽車運行所需要的數(shù)據(jù)；
[0011]離線故障診斷的工作流程為:當故障發(fā)生時，主控器通過CAN通訊讀取車輛自帶的自診斷系統(tǒng)產(chǎn)生的故障碼，存儲在實時故障碼表中，并提示故障的出現(xiàn)，然后在數(shù)據(jù)庫故障碼表中查詢，在對話框中顯示故障原因，故障部位、維修建議，從而實現(xiàn)離線故障診斷服務(wù)；
[0012]當離線故障診斷無法解決故障難題時，自動啟動安卓平臺上基于3G的在線故障診斷服務(wù):首先利用安卓平臺將故障出現(xiàn)時的車輛運行數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)絡(luò)以一定協(xié)議傳輸?shù)竭h端后臺服務(wù)器，然后后臺服務(wù)器進行數(shù)據(jù)的分析與處理，并把可能的故障原因及維修建議第一時間反饋給安卓平臺，從而實現(xiàn)了基于3G網(wǎng)絡(luò)的在線健康狀況診斷服務(wù)。
[0013]在安卓平臺上集成3G/4G模塊、北斗接收機模塊、WIFI模塊、藍牙模塊、IXD驅(qū)動模塊、攝像頭驅(qū)動模塊，以及多種標準通信接口電路，并基于安卓平臺實現(xiàn)北斗/GPS雙導(dǎo)航、車載網(wǎng)絡(luò)及通訊、倒車后視及車輛行駛監(jiān)控、藍牙語音通話、車載娛樂及多媒體、移動辦公；其中，導(dǎo)航功能的實現(xiàn)則是通過RS232串口接收來自北斗接收機的信號，采集來自GPS和BD衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號，進行報文數(shù)據(jù)解析，獲取當前的位置信息和時間信息，通過百度地圖提供的API進行地圖與導(dǎo)航功能的設(shè)計，實現(xiàn)基于北斗接收機的地圖與導(dǎo)航功能，可以實現(xiàn)地圖定位，地圖導(dǎo)航服務(wù)，同時還含有語音導(dǎo)航，語音報警服務(wù)，保證了用戶能夠隨時知道自己的所處位置，還能夠提供基于不同篩選條件的最優(yōu)路徑；車載網(wǎng)絡(luò)及通訊功能則是在安卓平臺下通過3G/4G模塊、藍牙模塊、WIFI模塊實現(xiàn)整車的網(wǎng)絡(luò)功能及藍牙語音通話功能。
[0014]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)特點與效果:
[0015]隨著智能車載系統(tǒng)的普及，以及Android開源系統(tǒng)的盛行，該發(fā)明所適用的車輛及車型將會大幅度提高，有良好的發(fā)展前景。該發(fā)明能夠極大地滿足車載信息系統(tǒng)市場的需求，實現(xiàn)該產(chǎn)品在汽車整車生產(chǎn)中的批量應(yīng)用，促進我國以汽車制造為中心的工業(yè)發(fā)展；對產(chǎn)品應(yīng)用中所需滿足的國家、行業(yè)的基本要求和潛在要求進行研宄和改進；以該產(chǎn)品研發(fā)為龍頭，帶動我國車載電子信息產(chǎn)業(yè)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的發(fā)展，形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
[0016]本發(fā)明主要具有以下功能及特點:
[0017](I)集顯示、控制、服務(wù)于一體:車載全圖形化虛擬儀表顯示及服務(wù)系統(tǒng)集北斗/GPS雙導(dǎo)航、車輛健康狀況診斷、車聯(lián)