CN102658804A

CN102658804A - 一种车载智能终端系统及其实现方法

Info

Publication number: CN102658804A
Application number: CN2012101013743A
Authority: CN
Inventors: 杨亚雄; 高细见; 廖冰; 郑波
Original assignee: 上海齐汇通讯技术有限公司
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明公开了一种车载智能终端系统及实现方法，用于GPS定位技术领域，所述系统包括无线定位模块，用来对车辆当前的位置进行定位得到当前位置数据；车况数据采集模块，用来通过CAN总线实时采集车辆运行状态；语音识别模块，用来接收和识别主人的语音命令；视频监控模块，用来对驾驶员进行人脸识别和/或对安全气囊进行识别；自动报警模块，用来根据人脸识别结果、安全气囊识别结果和/或车辆内部运行状态进行相应的报警；所述3G数据传输模块用来传输视频监控模块采集的数据和/或自动报警模块发出的用于报警的数据。本发明采用GPS技术，并结合CAN总线技术和计算机网络技术等多项信息技术，使得系统功能完善、操作方便且实用性强。

Description

一种车载智能终端系统及其实现方法技术领域

[0001] 本发明涉及GPS全球定位及通信技术领域，尤其涉及一种车载智能終端系统及其实现方法。

背景技术

[0002] 近年来，卫星导航全球定位系统（GPS)在国内外得到了十分广泛的应用，在各个领域发挥了极大的作用，已成为信息时代不可缺少的部分，被誉为本世纪以来继计算机之后，又一项对人类进步有重大影响的成果和发明，它为解决人类在地球上的定位问题提供了重要技术手段。

[0003] 对GPS技术的应用研究，国内许多行业和部门投入了大量的人力、物力。在军事、公安、金融、地震、防洪、测绘导航、物流等领域中，GPS技术得到很好的应用效果。例如，采用GPS技术可以有效地解决国内邮电部门对邮运车辆运行状况进行科学管理的问题。

[0004] 但是目前国内实现车辆定位的技术方案主要有：

[0005] I、GPS车辆管理系统

[0006] 利用GPS对车辆进行跟踪定位，利用CAN总线对车辆油耗车速进行监控，但缺少语音模块，驾驶员向中心反馈信息需手动输入，在驾驶过程中不便于操控，危险系数较高，另外GPS系统不能对室内情况进行定位。

[0007] 2、车载GPS终端

[0008] 车载GPS終端可对车辆进行跟踪定位，支持语音通话、紧急报警等功能。但对报警后的定位偸盗者的容貌以及车辆失窃后的追踪功能没有完善，并不便于召回失窃车辆。

发明内容

[0009] 本发明实施例的目的是针对上述GPS定位技术在车辆定位管理上存在的不足，而提出一种车载智能終端系统及其实现方法，使车辆定位管理具有语音识别、智能报警等功倉^:。

[0010] 为了实现前述发明目的，本发明实施提供的一种车载智能終端系统，所述车载智能終端系统是通过以下的技术方案实现的：

[0011] 一种车载智能終端系统，所述系统包括无线定位模块、车况数据采集模块、语音识别模块、视频监控模块、自动报警模块、3G数据传输模块，其中，

[0012] 无线定位模块，用来对车辆当前的位置进行定位得到当前位置数据；

[0013] 车况数据采集模块，用来通过CAN总线实时采集车辆运行状态；

[0014] 语音识别模块，用来接收和识别主人的语音命令；

[0015] 视频监控模块，用来对驾驶员进行人脸识别和/或对安全气囊进行识别；

[0016]自动报警模块，用来根据人脸识别结果、安全气囊识别结果和/或车辆内部运行状态进行相应的报警；

[0017] 所述3G数据传输模块包括RF模块，所述RF模块由3G PA，SAW，LNA, transceiver组成，用来传输视频监控模块采集的数据和/或自动报警模块发出的用于报警的数据。

[0018] 进ー步优选地，所述视频监控模块还用来接受终端的控制命令对车内情况进行图像采集，采集到的图像数据保存到本地或通过3G数据传输模块将实时上传到选定位置。

[0019] 进ー步优选地，所述语音识别模块具体包括：

[0020] 训练子模块，用来对用户命令进行训练，生成相应的操作；

[0021] 特征提取子模块，用来对用户语音进行特征提取；

[0022] 特征识别子模块，用来根据提取出来的语音特征识别用户命令。

[0023] 进ー步优选地，所述无线定位模块包括用于户外定位的GPS定位模块，所述GPS定位模块通过UART接口和CPU连接，和/或用于室内定位测距的2. 4G定位模块。

[0024] 进ー步优选地，所述车况数据采集模块包括一加速度传感器。

[0025] 为了实现前述发明目的，本发明实施例还提供了一种车载智能終端的实现方法，所述方法是通过以下的技术方案实现的：

[0026] 一种车载智能終端实现方法，其特征在于，所述方法包括：

[0027] 当车辆启动时，对车辆当前的位置进行定位得到当前位置数据和通过CAN总线实时采集车辆运行状态得到车况数据；

[0028] 当车况数据出现异常时，启动视频监控摄像头采集当前车辆内部和/或外部状况数据，进行人脸识别和/或对安全气囊进行识别，进行相应的自动报警；

[0029] 传输当前位置数据、车辆内部状况数据和/或用于报警的数据至选定位置；

[0030] 当用户输入语音命令时，接收和识别用户的语音命令，启动语音求助。

[0031] 进ー步优选地，所述方法还包括：

[0032] 当人脸识别脸谱出现异常吋，对车辆内部状况进行图像采集，采集到的图像数据保存到本地或通过3G数据传输模块实时上传到选定位置。

[0033] 进ー步优选地，所述车况数据包括加速度传感器通过CAN总线采集到的加速度。

[0034] 进ー步优选地,所述方法还包括：

[0035]当车辆启动时，自动启动视频监控摄像头采集当驾驶员图像并进行人脸识别，若识别脸谱和预设脸谱不一致，将自动上传当前采集得图像至选定位置提醒车主。

[0036] 进ー步优选地，所述方法还包括：

[0037] 车主发送含控制命令的特定格式短信给车载終端，并经过车载终端的鉴权和剖析，终端通过CAN总线控制车辆。

[0038] 进ー步优选地，所述选定位置包括本地、后台服务器、控制用计算机、和/或个人用终％5手机。

[0039] 本发明实施例的车载智能終端系统，采用先进的GPS技木，并结合GPS地理信息处理技木、CAN总线技术和计算机网络技术等多项信息技木，使所述车载智能終端系统功能完善、操作方便并且实用性強。

附图说明

[0040] 通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

[0041] 图I为本发明实施例I车载智能终端系统的组成示意图；[0042] 图2为本发明实施例2车载智能终端系统的硬件组成示意图；

[0043] 图3为本发明实施例3语音识别模块的硬件组成示意图；

[0044] 图4为本发明实施例4自动报警模块的逻辑路程图；

[0045] 图5为本发明实施例5车载智能終端实现方法的逻辑路程图。

具体实施方式

[0046] 下面结合附图对本发明作进ー步详细说明。

[0047] 如图I所示，为本发明实施例I 一种车载智能終端系统，所述系统包括无线定位模块、车况数据采集模块、语音识别模块、视频监控模块、自动报警模块、3G数据传输模块，其中，

[0048] 无线定位模块，用来对车辆当前的位置进行定位得到当前位置数据；

[0049] 车况数据采集模块，用来通过CAN总线实时采集车辆运行状态；

[0050] 语音识别模块，用来接收和识别主人的语音命令；

[0051] 视频监控模块，用来对驾驶员进行人脸识别和/或对安全气囊进行识别；

[0052]自动报警模块，用来根据人脸识别结果、安全气囊识别结果和/或车辆内部运行状态进行相应的报警；

[0053] 所述3G数据传输模块包括RF模块，所述RF模块由3G PA，SAW，LNA, transceiver组成，用来传输视频监控模块采集的数据和/或自动报警模块发出的用于报警的数据。

[0054] 进ー步优选地，所述视频监控模块还用来接受终端的控制命令对车内情况进行图像采集，采集到的图像数据保存到本地或通过3G数据传输模块将实时上传到后台服务器。

[0055] 进ー步优选地，所述无线定位模块包括用于户外定位的GPS定位模块，所述GPS定位模块通过UART接口和CPU连接，和/或用于室内定位测距的

[0056] 2. 4G定位模块。

[0057] 如图2所示，为本发明实施例2的一种无线定位车载终智能终端的组成示意图，所述终端的无线定位模块室内定位的2. 4G测距模块和用于户外定位的GPS定位模块组成，其中2. 4G测距模块由2. 4G测距模块天线，2. 4G测距模块组成，GPS定位模块由GPS天线，GPSSAW, GPS LNA, GPS模块组成；其中，2. 4G测距模块，采用TOA测量算法，配合室内的读卡器可以满足室内测距定位，可以配合地下停车场车闸系统进行智能识别车辆。相比较传统车载系统采用RFID模式，2. 4G测距模块通信距离大于400m，用户可以做到不停车靠近车闸系统，就自由通行。另外在定位基础上，可以结合室内导航系统，大大节约大型停车场车位难找问题，导航系统支持语音和图像模式。

[0058] 3G数据传输模块包括RF模块；

[0059] CAN总线数据采集模块包括CAN控制器、光耦合器件、CAN收发器，如通过加速度传感器进行数据采集。

[0060] 如图3所示，语音识别模块的输入和输出分别由语音功能高灵敏度mic、外发喇ロ八，模数转换器，基带处理芯片，数模转换器，音频PA完成；

[0061] 进ー步优选地，所述语音识别模块具体包括：

[0062] 训练子模块，用来对用户输入的语音命令进行训练，生成相应的操作；

[0063] 其中语音命令包括常用的操作，例如语音“打电话”，“读短信”，“播放音乐”等。[0064] 特征提取子模块，用来对用户输入的语音进行特征提取；

[0065] 特征识别子模块，用来根据提取出来的语音特征识别用户命令。

[0066] 其中，特征提取子模块采用的方法为基于MEL系数的MEL频标倒谱系数（MFCC)分析方法。特征识别子模块的特征识别方法包括：结合隐马尔可夫模型（HMM)和人工神经网络（AN N)的混合型模式识别方法。借助自动语音识别，能够降低驾驶员驾驶时候使用手提电话带来的危险。

[0067] 如图4所示，自动报警模块通过车况数据采集模块如加速度传感器和视频监控模块即双摄像系统获取的数据进行分析，当出现危险或异常时进行报警功能。其中，ー个内部摄像头负责监控驾驶员和车内状况，另外ー个外部摄像头负责监控车位路况环境，具体说明如下：

[0068] 当车载智能終端启动时，加速度传感器就会同时启动，并且启动车位路况监控即外部摄像头实时摄像车位情況。当汽车急刹车或者撞击翻滚后，加速度传感器检测到加速度大于一定阈值时，就通过软件中断通知基带主芯片，基带主芯片将启动内部摄像头对车内状况进行拍照，内部摄像头包含于视频监控模块，支持人脸识别，安全气囊识别。当基带主芯片识别安全气囊为危险时，将自动启动3G图片上传。

[0069] 上传位置可以设定，可以是友好用户手机，电脑等；并且智能终端将自动寻呼预设值好的号码，进行求救。当安全气囊识别认为车况非危险情况，也会自动拍照车内状况和车外状况保存在本地存储空间，以备事后查询。

[0070]当汽车驻车的时候，车载智能终端将自动调整内部摄像头，使得摄像头对准驾驶室位置。当驾驶员启动汽车后，车内摄像头将自动对驾驶员进行人脸识别。如果发现识别的脸谱和预设脸谱不一致，将自动拍照并且上传到预设位置，同时自动提醒车主。车主可以发送特定格式短信给车载智能終端，车载智能终端经过鉴权后，可以剖析这些命令，车载终端可以通过CAN总线控制车辆，如切断油门，刹车等。

[0071] 另外，系统时钟由26M晶体和32K晶体提供；

[0072] 所述终端还包括触摸屏、电源系统，其中，智能车载终端电源系统由两部分組成，当汽车电源关闭时候（例如熄火状态），智能车载终端依靠本身电池供电；当汽车启动运行时候，车载智能終端可以检测到汽车电源，自动将车载终端电源切換到汽车电源。当用汽车电源供电时候，车载终端选用宽输入DC-DC，输入电压范围高达7〜75V，可以满足一般汽车的12V，24V，48V电源系统。汽车电源启动后，车载智能终端将自动启用充电电路对车载智能終端电池进行充电。

[0073] 为了实现前述发明目的，如图5所示，本发明实施例5还提供了ー种车载智能終端的实现方法，所述方法是通过以下的技术方案实现的：

[0074] 一种车载智能終端实现方法，所述方法包括：

[0075] S101.当车辆启动时，对车辆当前的位置进行定位得到当前位置数据和通过CAN总线实时采集车辆运行状态得到车况数据；

[0076] S102.当车况数据出现异常时，启动视频监控摄像头采集当前车辆内部和/或外部状况数据，进行人脸识别和/或对安全气囊进行识别，进行相应的自动报警；

[0077] S103.传输当前位置数据、车辆内部状况数据和/或用于报警的数据至选定位置；

[0078] S104.当用户输入语音命令时，接收和识别用户的语音命令。[0079] 进ー步优选地,所述方法还包括：

[0080] 当人脸识别脸谱出现异常吋，对车辆内部状况进行图像采集，采集到的图像数据保存到本地或通过3G数据传输模块实时上传到选定位置。

[0081] 进ー步优选地，所述车况数据包括加速度传感器通过CAN总线采集到的加速度。

[0082] 进ー步优选地,所述方法还包括：

[0083]当车辆启动时，自动启动视频监控摄像头采集当驾驶员图像并进行人脸识别，若识别脸谱和预设脸谱不一致，将自动上传当前采集得图像至选定位置提醒车主。

[0084] 进ー步优选地,所述方法还包括：

[0085] 车主发送含控制命令的特定格式短信给车载終端，并经过车载终端的鉴权和剖析，终端通过CAN总线控制车辆。

[0086] 进ー步优选地，所述选定位置包括本地、后台服务器、控制用计算机、和/或个人用终％5手机。

[0087] 本发明实施例的车载智能終端系统，采用先进的GPS技木，并结合GPS地理信息处理技木、CAN总线技术和计算机网络技术等多项信息技木，使所述车载智能終端系统功能完善、操作方便并且实用性強。

[0088] 本发明所属领域的一般技术人员可以理解，本发明以上实施例仅为本发明的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施，都在本发明的保护范围内。

[0089] 需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进ー步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims

1. 一种车载智能終端系统，其特征在于，所述系统包括无线定位模块、车况数据采集模块、语音识别模块、视频监控模块、自动报警模块、3G数据传输模块，其中，无线定位模块，用来对车辆当前的位置进行定位得到当前位置数据；车况数据采集模块，用来通过CAN总线实时采集车辆运行状态；语音识别模块，用来接收和识别主人的语音命令；视频监控模块，用来对驾驶员进行人脸识别和/或对安全气囊进行识别；自动报警模块，用来根据人脸识别结果、安全气囊识别结果和/或车辆内部运行状态进行相应的报警；所述3G数据传输模块用来传输视频监控模块采集的数据和/或自动报警模块发出的用于报警的数据。

2.如权利要求I所述的车载智能終端系统，其特征在于，所述视频监控模块还用来接受终端的控制命令对车内情况进行图像采集，采集到的图像数据保存到本地或通过3G数据传输模块实时上传到选定位置。

3.如权利要求I所述的车载智能終端系统，其特征在于，所述语音识别模块具体包括：训练子模块，用来对用户命令进行训练，生成相应的操作；特征提取子模块，用来对用户语音进行特征提取；特征识别子模块，用来根据提取出来的语音特征识别用户命令。

4.如权利要求I所述的车载智能終端系统，其特征在于，所述无线定位模块包括用于户外定位的GPS定位模块，所述GPS定位模块通过UART接口和CPU连接，和/或用于室内定位测距的2. 4G定位模块。

5.如权利要求I所述的车载智能終端系统，其特征在于，所述车况数据采集模块包括一加速度传感器。

6.如权利要求I所述的车载智能終端系统，其特征在于，所述3G数据传输模块还用来传输用户控制短信至終端，对车辆进行控制。

7. 一种车载智能終端实现方法，其特征在于，所述方法包括：当车辆启动时，对车辆当前的位置进行定位得到当前位置数据和通过CAN总线实时采集车辆运行状态得到车况数据；当车况数据出现异常时，启动视频监控摄像头采集当前车辆内部和/或外部状况数据，进行人脸识别和/或对安全气囊进行识别，进行相应的自动报警；传输当前位置数据、车辆内部状况数据和/或用于报警的数据至选定位置；当用户输入语音命令时，接收和识别用户的语音命令，启动语音求助。

8.如权利要求7所述的车载智能終端实现方法，其特征在于，所述方法还包括：当人脸识别脸谱出现异常吋，对车辆内部状况进行图像采集，采集到的图像数据保存到本地或通过3G数据传输模块实时上传到选定位置。

9.如权利要求7所述的车载智能終端实现方法，其特征在干，所述车况数据包括加速度传感器通过CAN总线采集到的加速度。

10.如权利要求7所述的车载智能終端实现方法，其特征在于，所述方法还包括：当车辆启动时，自动启动视频监控摄像头采集当驾驶员图像并进行人脸识别，若识别脸谱和预设脸谱不一致，将自动上传当前采集得图像至选定位置提醒车主。

11.如权利要求10所述的车载智能終端实现方法，其特征在于，所述方法还包括：车主发送含控制命令的特定格式短信给车载終端，并经过车载终端的鉴权和剖祈，终端通过CAN总线控制车辆。

12.如权利要求7至11任意一项所述的车载智能終端实现方法，其特征在于，所述选定位置包括本地、后台服务器、控制用计算机和/或个人用終端手机。