CN102214394B - 车辆信息智能化管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子信息技术领域，公开了一种车辆信息智能化管理方法及系统，包括步骤：S1、采集车厢内指定位置的图像信息、驾驶室内的语音数据、车辆行驶数据、司乘人员身份认证信息及车辆定位数据中一种或几种；S2、根据各种控制指令处理在步骤S1所采集到的数据，并输出相应处理结果，处理结果包括IP电视信号和期望呈现的视频、图像、文本信息、车辆调度信息、车辆管理信息及导航信息中一种或几种。该方法中的多参数加权最优路径算法将路径的平均行驶时间、拥堵状态、行车费用信息融入导航算法中，使导航结果更贴近车辆的导航需求。系统将多种功能集成于一个系统中以简化车辆设备；实现对车辆的远程管理和车辆动态的实时监测；优化了车辆行驶路线。

Description

车辆信息智能化管理方法及系统

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种可以集成车辆内部环境图像采集、IP电视、远程通信、身份认证、GPS定位、车辆黑匣子等功能的车辆信息智能化管理系统。 

背景技术

传统的车辆管理系统仅能实现图像采集、GPS定位、车辆黑匣子、GSM通信中的一个或多个功能，不具备IP电视、图像播放功能；不具备智能交通管理功能，无法实时导航以引导车辆选择更合理的行驶路径；不具备3G无线通信功能，无法对车辆进行实时跟踪和远程监控；不具备与车辆电子信息系统联网的能力，无法对车辆进行全面管理，不具备北斗定位及卫星短信通信功能。 

发明内容

(一)要解决的技术问题 

本发明要解决的技术问题包括：如何将车辆内部环境图像采集、IP电视、远程通信、身份认证、GPS定位及北斗定位、车辆黑匣子等功能集成于一个系统之中以简化车辆设备；实现对车辆的远程管理和车辆动态的实时监测；如何得到最优导航信息。 

(二)技术方案 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种车辆信息智能化管理方法，包括以下步骤： 

S1、采集车厢内指定位置的图像信息、驾驶室内的语音数据、车辆行驶数据、司乘人员身份认证信息以及车辆的定位数据中的一种或几种； 

S2、根据各种控制指令处理在步骤S1所采集到的数据，并输出相 应的处理结果，所述处理结果包括IP电视信号和期望呈现的视频、图像、文本信息、车辆调度信息、车辆管理信息、行车记录信息、报警处理信息以及导航信息中的一种或几种。 

所述车辆行驶数据包括胎压信息、车速信息、发动机转速信息、发动机故障信息、油机故障信息、油料信息、车辆启动信息、机油压力信息、水温信息、蓄电池电量信息、防盗传感器信息、电路故障信息；且在步骤S2中，若控制指令为导航指令，则根据所述定位数据确定车辆的当前位置，再根据导航指令中所包含的信息以及车辆行驶数据，对从当前位置到目的地址的路径、路径的平均行驶时间、以及路径通行费用进行加权计算，得到最短距离路径、最短行车时间路径、通行费最低路径这三种类型的最优路径。在计算得到三种类型的最优路径之后，还对从当前位置到目的地址的路径、路径的平均行驶时间、以及路径通行费用进行加权平均，得到最符合车辆要求的最优路径。若控制指令为行车数据查询、存储指令，则将查询行车记录单元17内的行车数据，或将新的数据存入所述行车记录单元；若控制指令为报警指令，则将报警信息发送给报警处理单元18，所述报警处理单元根据报警类别执行相应的本地声光报警、短信报警以及远程网络报警。 

本发明还提供了一种车辆信息智能化管理系统，包括图像采集单元4、声音采集单元5、数据采集单元9、核心处理单元1、3G通信单元6、后台管理中心7以及图像输出控制单元2，其中， 

图像采集单元4，采集车厢内指定位置的图像信息； 

声音采集单元5，采集驾驶室内的语音信息； 

数据采集单元9，采集车辆行驶数据； 

3G通信单元6，连接所述核心处理单元1与所述后台管理中心7； 

核心处理单元1，分别与所述图像采集单元4、声音采集单元5、数据采集单元9连接，获取其采集的数据和/或信息并通过所述3G通 信单元6发送给后台管理中心7，以及通过所述3G通信单元6接收所述后台管理中心7的返回信息； 

后台管理中心7，包括第一单元，所述第一单元接收所述图像采集单元4、声音采集单元5、数据采集单元9的采集数据和/或信息并返回控制指令；以及返回IP电视信号和期望呈现的视频、图像及文本信息以及车辆的定位数据中的一种或几种； 

图像输出控制单元2，与所述核心处理单元1连接，根据所述后台管理中心7的控制指令输出所述IP电视信号和/或期望呈现的视频、图像及文本信息。 

优选地，所述系统还包括北斗及GPS定位单元15和智能交通单元8，并且所述后台管理中心7还包括第二单元，其中， 

北斗及GPS定位单元15，与所述核心处理单元1连接，获取车辆的定位信息并通过3G通信单元6输出给所述核心处理单元1以生成定位结果，在3G通信发生故障时，通过卫星发送定位数据及紧急求救短信给后台管理中心； 

后台管理中心第二单元，通过所述3G通信单元6与所述核心处理单元1连接，接收所述定位结果，根据所述定位结果获取相关的交通路况信息和/或生成导航指令并返回给所述核心处理单元1； 

智能交通单元8，与所述核心处理单元1连接，接收所述车辆定位信息和/或结果、交通路况信息和/或导航指令，输出视频或音频形式的导航信息。 

优选地，所述智能交通单元8与智能交通网络连接，根据所述车辆定位信息/结果获取相应的交通路况信息。

优选地，所述系统还包括IC卡/指纹采集单元12和防盗控制单元10，并且所述后台管理中心7还包括第三单元，其中， 

IC卡/指纹采集单元12，采集司乘人员的IC卡和/或指纹信息，发送给所述核心处理单元1以生成身份识别结果； 

后台管理中心第三单元，通过所述3G通信单元6与所述核心处理单元1连接，接收所述身份识别结果并选择性生成防盗控制指令返回给所述核心处理单元1； 

防盗控制单元10，与所述核心处理单元1连接，接收所述防盗控制指令，输出切断车辆油路、电路的控制信号。 

优选地，所述系统还包括： 

CAN总线14，连接所述核心处理单元1和车载电脑，将所述车载电脑输出的车辆行驶数据传送给所述核心处理单元1。 

优选地，所述系统还包括： 

存储单元3，用于存储所述核心处理单元1输出的所有信息和/或数据。 

优选地，所述系统还包括： 

外围设备通信单元13，用于连接所述核心处理单元1与车辆外围设备，将所述核心处理单元1输出的原始数据转化为符合通信协议要求的编码数据，输出给所述外围设备。 

优选地，所述系统还包括： 

PWM信号控制单元11，与所述核心处理单元1连接，采集车载设备的PWM输出信号，获取车辆的速度、阀门状态信息；根据所述核心处理单元1输出的控制指令生成PWM控制信号以调控指定的车载设备。 

(三)有益效果 

与现有技术相比，本发明的车辆信息智能化管理系统具有以下优势： 

将图像采集、IP电视、管理中心图像发布、本地音视频播放、、身份认证、GPS及北斗定位、车辆调度与管理、互联网及3G通信网络、车辆黑匣子集成于一个系统之中，且留有扩展接口，从而简化车辆设备，方便后台管理及事故原因分析； 

通过3G通信模块实现对车辆的远程一体化管理，使后台管理中心可以实时监测车辆动态，更好地为司机及乘客提供优质、高效的服务； 

通过智能交通单元执行实时导航，使车辆行驶路径更加合理，节省了运营时间及费用； 

将北斗定位及卫星短信通信功能融入车辆综合管理之中：在发生较大自然灾害时，GPRS或3G的通信基站可能被损坏。此时，车辆将无法将定位结果送出。而采用北斗定位则可以通过发送卫星短信的方式，直接通过卫星将车辆的位置送出，同时，还可利用此短信通信方式，发送求救信息，以便及时获得救援。 

多参数加权最优路径算法将路径的平均行驶时间、拥堵状态、行车费用等信息融入导航算法中，使导航结果更加贴近车辆的导航需求。 

附图说明

图1是本发明的方法流程图； 

图2是本发明的系统结构示意图； 

其中，1-核心处理单元；2-图像输出控制单元；3-数据存储单元；4-图像采集单元；5-声音采集单元；6-3G通信单元，7-后台管理中心，8-智能交通单元；9-数据采集单元；10-防盗控制单元；11-PWM信号控制单元；12-IC卡/指纹采集单元；13-通信单元；14-CAN总线；15-北斗及GPS定位单元；16-显示单元；17-行车记录单元、18-报警处理单元。 

具体实施方式

本发明提出的车辆信息智能化管理方法和系统，结合附图和实施例说明如下。 

如图1所示，本发明的方法包括以下步骤： 

S1、采集车厢内指定位置的图像信息、驾驶室内的语音数据、车 辆行驶数据、司乘人员身份认证信息以及车辆的定位数据中的一种或几种； 

S2、根据各种控制指令处理在步骤S1所采集到的数据，并输出相应的处理结果，所述处理结果包括IP电视信号和期望呈现的视频、图像、文本信息、车辆调度信息、车辆管理信息、行车记录信息、报警处理信息以及导航信息中的一种或几种。 

所述车辆行驶数据包括胎压信息、车速信息、发动机转速信息、发动机故障信息、油机故障信息、油料信息、车辆启动信息、机油压力信息、水温信息、蓄电池电量信息、防盗传感器信息和电路故障信息；且在步骤S2中，若控制指令为导航指令，则根据所述定位数据确定车辆的当前位置，再根据导航指令中所包含的信息以及车辆行驶数据，对从当前位置到目的地址的路径、路径的平均行驶时间、以及路径通行费用进行加权计算，得到最短距离路径、最短行车时间路径、通行费最低路径这三种类型的最优路径。在计算得到三种类型的最优路径之后，还对从当前位置到目的地址的路径、路径的平均行驶时间、以及路径通行费用进行加权平均，得到最符合车辆要求的最优路径。若控制指令为行车数据查询、存储指令，则将查询行车记录单元17内的行车数据，或将新的数据存入所述行车记录单元；若控制指令为报警指令，则将报警信息发送给报警处理单元18，所述报警处理单元根据报警类别执行相应的本地声光报警、短信报警以及远程网络报警。 

如图2所示，根据本发明的车辆信息智能化管理系统可以包括：核心处理单元1、图像输出控制单元2、数据存储单元3、图像采集单元4、声音采集单元5、3G通信单元6、后台管理中心7、智能交通单元8、数据采集单元9、防盗控制单元10、PWM信号控制单元11、IC卡/指纹采集单元12、通信单元13、CAN总线14、北斗及GPS定位单元15、显示单元16、行车记录单元17、报警处理单元18。 

核心处理单元1是本发明的车辆信息智能化管理系统的核心装置，其接收图像采集单元4输出的图像信息并接收声音采集单元5输出的驾驶室语音信息；接收北斗及GPS定位单元15输出的车辆定位数据并生成车辆定位结果；接收数据采集单元9输出的车辆行驶数据信息；接收IC卡/指纹采集单元12输出的IC卡数据及指纹数据并生成识别结果；并将上述采集到的信息和/或生成的定位结果及识别结果发送给后台管理中心7；同时，核心处理单元1还接收该后台管理中心7输出的指令、IP电视信号、视频、图像及文本信息。 

优选地，核心处理单元1接收的来自后台管理中心7的指令可以是对车辆部分参数的采集指令，也可以是车厢内指定位置的图像采集指令(针对图像采集单元4)、驾驶室声音采集指令(针对声音采集单元5)、车辆行驶信息采集指令(针对数据采集单元9和/或CAN总线14)等，还可以是对部分车载设备的调控指令(针对PWM控制单元11)，对车辆的导航指令(针对智能交通单元8)，或其他的车辆管理指令。其中，与本实施例系统的多个采集单元相关的采集指令将分别输出给指定单元；对车辆部分参数的采集指令和对部分车载设备的调控指令将被送入PWM控制单元11(稍后描述)。 

优选地，核心处理单元1接收的来自后台管理中心7的视频、图像及文本信息可以是交通路况图文信息，也可以是广告图文信息，甚至可以是电视、电影视频文件信息；其中，IP电视信号、广告图文信息及电视、电影视频文件信息等可以播放给乘客观看的信息将输出给图像输出控制单元2(稍后描述)；交通路况图文信息、导航指令等导航相关的信息将输出给智能交通单元8(稍后描述)。 

由此，该核心处理单元1可以执行数据管理，数据收发，图像输入/输出控制，定位信息采集/发送，智能交通管理，车辆防盗控制，车辆信息采集/发送等多种功能。 

图像采集单元4根据上述车厢内图像采集指令获取车厢内指定 位置的图像，其将采集到的原始图像信号转化为图像信息，并将压缩后的图像信息发送给核心处理单元1保存。 

声音采集单元5根据声音采集指令获取驾驶室内的声音，其将采集到的原始声音信号转化为声音信息，并将压缩后的声音信息发送给核心处理单元1保存。 

北斗及GPS定位单元15，与所述核心处理单元1连接，获取车辆的定位信息并通过3G通信单元6输出给所述核心处理单元1以生成定位结果，在3G通信发生故障时，通过卫星发送定位数据及紧急求救短信给后台管理中心。 

数据采集单元9根据上述车辆行驶信息采集指令采集车辆行驶数据驾驶舱内的所有对话信息，当不设置CAN总线14时，该数据采集单元可采集车辆行驶速度、车辆的油路、电路运行信息，车辆的制动系统、助力系统信息等信息，并将处理后的车辆行驶信息送入核心处理单元1。 

IC卡/指纹采集单元12采集司乘人员及乘客的IC卡读卡信息和/或指纹信息，输出数字化的IC卡数据和/或指纹数据并送入核心处理单元1，以便识别司乘人员及乘客的身份；该IC卡/指纹采集单元适用于任何运营车辆。 

后台管理中心7是车辆管理的核心，其通过3G通信单元6实现对车辆的远程管理和控制。具体来说，其根据需要通过3G通信单元6向核心处理单元1发送各种指令(参见核心处理单元1的相关描述，在此不做重述)；同时，后台管理中心7还通过3G通信单元6接收核心处理单元1所采集的来自图像采集单元4、声音采集单元5、北斗及GPS定位单元15、数据采集单元9、IC卡/指纹采集单元12等的各种采集数据和前述定位结果以及识别结果，并储存，相应内容可以参考前述核心处理单元1及相关采集单元的功能描述，在此不做重述；优选地，后台管理中心7还根据所述识别结果选择性发送防盗控 制指令；根据车辆定位结果由互联网获取相应的交通路况信息(图像和/或文本信息)；上述防盗控制指令和交通路况信息也被发送给核心处理单元1。 

后台管理中心7还可以向核心处理单元1发送导航指令，此时核心处理单元1接收北斗及GPS定位单元15所提供的定位数据，确定车辆的当前位置，再得到最符合车辆导航要求的最优路径，也即导航信息。 

北斗及GPS定位单元15通过北斗定位所提供的定位数据还可以通过发送卫星短信的方式发送给核心处理单元1，核心处理单元1再转发给后台管理中心7，同时，还可利用此短信通信方式，给核心处理单元1发送求救信息，以便及时获得救援。 

优选地，该后台管理中心7可以与智能交通网络相连接，由其处获取与监控车辆位置相关的交通路况信息并存储，实时更新。 

优选地，该后台管理中心7还可以向核心处理单元1发送IP电视信号以及期望提供给乘客浏览的图像数据(经压缩)，包括电影、电视视频文件，广告图文信息等等。 

由此，后台管理中心7可以实现车辆位置跟踪管理，车辆运营状态管理，车辆防盗管理，车辆图像及数据采集信息管理，智能交通信息获取与发送等功能。 

3G通信单元6是实现核心处理单元1与后台管理中心7之间数据通信的无线通道。优选地，其转发核心处理单元1上传的数据信息，以及后台管理中心7输出的控制指令和图像及文本信息。 

智能交通单元8是车辆实现智能交通管理的关键部件，其接收由核心处理单元1转发的来自后台管理中心7的导航指令、图像及文本形式的交通路况信息，接收由核心处理单元1输出的车辆定位结果等；并根据上述车辆定位结果、后台管理中心7的交通路况信息和/或指令生成语音或视频形式的导航信息输出给司乘人员，使司机实时 了解路面交通情况并选择合适的行车路径，由此实现车辆行驶导航。 

防盗控制单元10，其响应核心处理单元1输出的防盗控制指令，输出控制信号以切断车辆的油路、电路。 

图像输出控制单元2，其接收核心处理单元1发送的各种图像压缩数据及IP电视信号(均来自后台管理中心7)，并将压缩数据解压为图像信号，根据核心处理单元1的图像输出指令输出该IP电视信号和/或图像信号给显示单元16输出图像和声音，由此为乘客提供IP电视服务、本地DVD/VCD视频播放服务以及管理中心发布的视频播放服务等。 

数据存储单元3，其存储后台管理中心7通过核心处理单元1转发的所有数据信息，图像采集信息以及电影、电视视频文件，广告图文信息，车辆黑匣子数据等。 

PWM控制单元11采集车载设备的PWM输出信号，获取车辆的速度、阀门状态等信息；根据核心处理单元1输出的控制指令生成PWM控制信号以调控指定的车载设备。 

通信单元13是核心处理单元1与车辆外围设备进行数据通信的通道，支持的通信方式包括：RS232、RS422、RS485、USB等；其接收核心处理单元1输出的原始数据，将其转化为符合所需通信方式的协议要求的编码数据后转发给相应的外围设备，例如车载充电器、车载MP3/4/5等。 

CAN总线14与车辆总线连接，是核心处理单元1与车载电脑进行数据通信的通道，用于接收核心处理单元1输出的控制指令，根据所述指令读取车载电脑输出的油路、电路信息，车速信息，车辆的制动系统、助力系统信息等信息，并将所有信息返回给核心处理单元1。 

需要说明的是，上述核心处理单元1，图像输出控制单元2，数据存储单元3、图像采集单元4、声音采集单元5、北斗及GPS定位单元15、3G通信单元6、智能交通单元8、数据采集单元9、防盗控 制单元10、PWM信号控制单元11、IC卡/指纹采集单元12、通信单元13、CAN总线14均为车载元件；后方管理中心7为远程控制设备。且本系统包含的所有组件都可以由任何能实现所记载功能的现有的芯片、电路及其程序或设备实现，在此不做限制。 

综上所述，本发明的车辆信息智能化管理系统通过上述组件1-14的相互协作，共同实现前述所要解决的技术问题。具体来说，数据采集单元9、声音采集单元5、行车记录单元17、核心处理单元1以及数据存储单元3相互协调作用，记录行车数据及驾驶舱内的语音信息，实现车辆黑匣子功能，在车辆发生事故时，故障分析员可以根据黑匣子内的行车记录分析事故原因；3G通信单元6、核心处理单元1以及图像输出控制单元2相互协调作用，为乘客播放IP电视及管理中心的图文信息，实现IP电视及图文播放功能；后台管理中心7、3G通信单元6、北斗及GPS定位单元15、核心处理单元1以及智能交通单元8相互协调作用，为车辆提供适时的导航信息及路面交通信息，由此实现智能交通功能；CAN总线14、核心处理单元1、3G通信单元6以及后台管理中心7相互协调作用，使CAN总线14与车载电子系统联网，使CAN总线14与3G通信联网，由此，后台管理中心7可以更加全面的监控与管理车辆的运行信息。报警处理单元18以及核心处理单元1协调作用，当车辆发生故障或事故时，发出相应的声光报警信号或短信报警。 

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。 

Claims (7)

1.一种车辆信息智能化管理系统，其特征在于，包括图像采集单元(4)、声音采集单元(5)、数据采集单元(9)、核心处理单元(1)、3G通信单元(6)、后台管理中心(7)以及图像输出控制单元(2)，其中，

图像采集单元(4)，用于采集车厢内指定位置的图像信息；

声音采集单元(5)，用于采集驾驶室内的语音信息；

数据采集单元(9)，用于采集车辆行驶数据；

3G通信单元(6)，连接所述核心处理单元(1)与所述后台管理中心；

核心处理单元(1)，分别与所述图像采集单元(4)、声音采集单元(5)、数据采集单元(9)连接，用于获取其采集的数据和/或信息并通过所述3G通信单元(6)发送给后台管理中心(7)，以及通过所述3G通信单元(6)接收所述后台管理中心(7)的返回信息；

后台管理中心(7)，包括第一单元，所述第一单元用于接收所述图像采集单元(4)、声音采集单元(5)、数据采集单元(9)采集的数据和/或信息并返回控制指令；以及返回IP电视信号和期望呈现的视频、图像及文本信息以及车辆的定位数据中的一种或几种；

图像输出控制单元(2)，与所述核心处理单元(1)连接，用于根据所述后台管理中心(7)的控制指令输出所述IP电视信号和/或期望呈现的视频、图像及文本信息；

所述系统还包括北斗及GPS定位单元(15)和智能交通单元(8)，并且所述后台管理中心(7)还包括第二单元，其中，

北斗及GPS定位单元(15)，与所述核心处理单元(1)连接，用于获取车辆的定位信息并通过3G通信单元(6)输出给所述核心处理单元(1)以生成定位结果，在3G通信发生故障时，通过卫星发送定位数据及紧急求救短信给后台管理中心；

后台管理中心第二单元，通过所述3G通信单元(6)与所述核心处理单元(1)连接，用于接收所述定位结果，根据所述定位结果获取相关的交通路况信息和/或生成导航指令并返回给所述核心处理单元(1)；

智能交通单元(8)，与所述核心处理单元(1)连接，用于接收所述车辆定位信息和/或结果、交通路况信息和/或导航指令，输出视频或音频形式的导航信息。

2.如权利要求1所述的车辆信息智能化管理系统，其特征在于，所述智能交通单元(8)与智能交通网络连接，用于根据所述车辆定位信息/结果获取相应的交通路况信息。

3.如权利要求1所述的车辆信息智能化管理系统，其特征在于，所述系统还包括IC卡/指纹采集单元(12)和防盗控制单元(10)，并且所述后台管理中心(7)还包括第三单元，其中，

IC卡/指纹采集单元(12)，用于采集司乘人员的IC卡和/或指纹信息，发送给所述核心处理单元(1)以生成身份识别结果；

后台管理中心第三单元，通过所述3G通信单元(6)与所述核心处理单元(1)连接，用于接收所述身份识别结果并选择性生成防盗控制指令返回给所述核心处理单元(1)；

防盗控制单元(10)，与所述核心处理单元(1)连接，用于接收所述防盗控制指令，输出切断车辆油路、电路的控制信号。

4.如权利要求1-3中任一项所述的车辆信息智能化管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

CAN总线(14)，连接所述核心处理单元(1)和车载电脑，用于将所述车载电脑输出的车辆行驶数据传送给所述核心处理单元(1)。

5.如权利要求1-3中任一项所述的车辆信息智能化管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

存储单元(3)，用于存储所述核心处理单元(1)输出的所有信息和/或数据。

6.如权利要求1-3中任一项所述的车辆信息智能化管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

外围设备通信单元(13)，用于连接所述核心处理单元(1)与车辆外围设备，将所述核心处理单元(1)输出的原始数据转化为符合通信协议要求的编码数据，输出给所述外围设备。

7.如权利要求1-3中任一项所述的车辆信息智能化管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

PWM信号控制单元(11)，与所述核心处理单元(1)连接，用于采集车载设备的PWM输出信号，获取车辆的速度、阀门状态信息；根据所述核心处理单元(1)输出的控制指令生成PWM控制信号以调控指定的车载设备。

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