背景技术
1、目前所装车载多媒体导航终端设备都采用双CPU架构,MPU+MCP结构,至少需要两颗核心处理器,还需要单独的显示模块。并且上述所有的元器件都须尽量采用车规级,才能通过整车厂严格的测试。并且目前车载终端由于车内电源环境恶劣和电磁兼容测试的要求,无法使用电容触摸屏,只能使用电阻触摸屏,电阻触摸屏透光率低,使用一段时间后表面有划痕,用户的使用体验较差,尤其在滑动操作时。目前有些发明虽然涉及到一些相关的分体式车载终端,但是还是存在一些明显的缺陷。
2、目前的发明如CN201010185639.3《车载综合系统以及提供综合信息的方法》存在如下问题:
a.车载终端与移动终端共用一个存储单元,在实际的使用过程中,如果车载终端和移动终端同时访问存储单元,那么容易产生冲突,造成问题。车载终端的程序需要经过严格的测试,而一般移动终端的程序没有经过按照车载标准的严格测试,如果一般移动终端和车载终端共用一个存储单元,移动终端可能影响车载终端的稳定性,如果在车辆行驶过程中出现此问题会使驾驶者和同乘者处于车辆失控的风险中;如果使用专门为汽车定制的移动终端,这种终端价格昂贵,是一般移动终端价格的数倍,推广困难。
b.无视频行车记录仪功能、视频远程监控功能、倒车影像的功能,如果车主需要这些功能,还需要重新安装设备,增加成本。
c.使用移动终端的定位单元,因为受到移动终端尺寸和使用时的位置限制,GPS天线接收性能较差,和车载的定位单元相比,在导航的精度与准度上都存在明显的不足。
3、公开号CN201120131249.8《车载影音系统》和公开号CN201120188128.7《一种与后台监控系统配套使用的汽车行驶记录仪》则存在如下问题:
a. 需要在车载终端存储地图文件,车载终端和使用者的其它终端如需要导航功能都需配备地图文件和导航程序,造成了极大的浪费,并需要屏幕来显示导航的路径,在实际驾驶的过程中,如果驾驶者观看显示屏,会存在风险。
b. 无外部接口,无法接入外部设备,实现诸如MP3播放、为外部设备充电等功能。
c. 未实现远程对车辆的控制功能。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提出了一种具有高性价比的无屏车载终端设备,包含控制模块、信息采集模块、数据传输模块、定位模块。本发明在硬件架构及产品结构上区别于以往传统的车载终端设备,未采用视频显示器模块,不需要进行相关的视频显示处理,可以采用规格较低的CPU处理器,以较低的成本实现车载终端的无屏导航、音视频播放、行车影像视频记录、车辆信息采集、远程控制、远程监控、免提通话、倒车实时影像等功能。
本发明实现技术方案是:一种无屏车载终端,其特征在于,它包括:信息采集模块、数据传输模块、控制模块、定位模块;
所述控制模块控制所述数据传输模块、定位模块、信息采集模块工作;
所述信息采集模块用于采集车辆内、车辆周围和车辆本身的信息;
所述数据传输模块用与其他终端连接,进行数据传输;所述数据传输模块包含通讯模块,如3G模块,和近距离无线传输模块,如WIFI模块;
所述定位模块用于车辆定位。
上述的无屏车载终端,其进一步特征在于:它还包括收音机模块、功放模块和外部接口,所述外部接口具有即插即播功能,即当有外部存储设备插入时自动搜索音视频文件播放,当然,该外部接口还可为外部设备充电。
上述的无屏车载终端,其进一步特征在于:它还包括G-sensor模块、陀螺仪模块,所述陀螺仪模块辅助定位模块进行导航;它还使用WIFI等无线通信方式连接实现免提通话。
上述的无屏车载终端,其进一步特征还在于:它还包括存储模块,用于存储信息采集模块采集的信息。
以下对本发明实现的各个功能进行具体描述。
导航功能,控制模块发出导航命令,在车载终端与对应终端无连接的情况下,由数据传输模块通过无线发出共享导航请求,同意共享导航的终端响应请求后,车载终端与此对应终端进行连接,在请求通过验证并成功后,车载终端定位模块获取当前车辆的位置信息,通过数据传输模块传送至对方,信息采集模块对人工语音输入的目的地进行语音编码后通过连接传送至对应终端,对应终端可以采用语音识别或者人工辅助的方式获取车载终端传输的终点信息,对应终端的导航软件根据获取的车载终端的位置和接收到的终点位置进行路线导航规划后开始导航,在导航过程中把其中导航的语音部分通过无线连接传送至车载终端数据传输模块,车载终端的数据传输模块把接收到的数据传送至控制模块,控制模块对此数据进行解码后由功放播出并进行导航,导航过程中车载终端的定位数据不间断的传输到对应终端。在车载终端已经和对应终端连接的情况下,则不需要连接过程,可以直接进行导航。
上述导航还可以实现如下功能,车载终端和对应终端通过连接后,对应终端获取车载终端所处位置,以车载终端所处位置为终点,并以对应终端位置为起点,进行导航,或者以对应终端位置为终点,车载终端位置为起点进行路径导航,使对应终端和车载终端的持有者可以知道对方实时位置,并可以方便的到达相互位置。
上述对应终端和车载终端的连接是可以是一对一的关系,也可以是一个对应终端对应多个车载终端,为多个车载终端服务。任何拥有无线连接和导航软件的终端都可以为车载终端提供导航服务,从而实现资源共享。对应终端只需要安装相应的应用程序,就可以实现和车载终端的互动功能。所需要的导航软件可以是目前市面上常用的导航软件,也可以是为本系统定制的导航软件。
远程控制功能,对应终端预先安装厂商提供的终端应用程序,当使用者需要使用远程控制功能时,通过应用程序启动对应终端的无线模块,发出和车载终端的连接请求,通过授权认证后进行连接,连接成功后,可以通过对应终端发送命令至车载终端,车载终端发送命令至车辆的控制系统实现车辆发动机启动、停止,空调开、关,座椅电加热功能的开、关。在车载终端和对应终端未连接的情况下,对应终端接近车辆时,通过如WIFI等近距离无线传输技术发现车载终端,通过授权认证后进行连接,连接成功后,车载终端可以根据所连接的对应终端的用户级别,开放不同的功能给对应终端。实现开启门锁、播放音乐等功能。
远程监控功能,对应终端需要预先安装厂商提供的终端应用程序,当使用者想要了解车辆的当前的状况时,启动应用程序,发出连接请求,通过授权认证后进行连接,连接成功后,通过应用程序发送查看请求,车载终端的数据传输模块接收到此请求后,发送至控制模块,控制模块发出命令,启动车辆的摄像设备,摄像设备实时获取车辆内部和周围的影像后,通过信息采集模块,如需要则进行压缩编码,发送至数据传输模块,数据传输模块把上述信息通过无线连接发送至对应终端的无线模块,对应终端进行解码后传送至显示屏供使用者查看,实现对车辆内外的情况实时的视频监控。
车辆信息采集功能, 对应终端通过预先安装的应用程序发出和车载终端的连接指令,通过授权认证后进行连接,连接成功后,使用者通过应用程序发出查看车辆信息指令,此指令经过无线连接传送至车载终端,通过控制模块发送指令至信息采集模块,信息采集模块通过CAN、LIN、MOST或者OBD接口连接各个传感器监测车辆专属信息,如速度、油耗、剩余油量、胎压信息、空调状态、车门窗状态等,并把这些信息传送至数据传输模块,或者通过模拟数据转换模块把采集的数据进行转换后,数据传输模块通过无线连接传送至对应终端供查看。
外部接口功能,外部接口模块有自动侦测功能,当外部接口侦测到有存储设备插入时,外部接口模块对存储设备中的文件自动搜索,当搜索到音频文件时,把音频文件传送到音频解码模块进行解码,并送到车载终端的功放播出。如果搜索到视频文件,车载终端的视频处理模块会将视频文件经数据传输模块传输至对应终端,对应终端显示视频画面,对应终端解码视频文件后的音频部分回传至车载终端同步播出。另外,还可以通过此接口为其他设备进行充电。
行车记录仪功能,控制模块发送指令至信息采集模块,要求信息采集模块的摄像设备开始工作,摄像设备把抓取到的视频信息回传至信息采集模块,如需要则进行编码,并把信息传送至车载终端的存储模块进行保存。如果需要查看实时的行车记录视频,则可以通过对应终端和车载终端进行无线连接,如需要,则车载终端把视频信息进行编码压缩后经过数据传输模块传送至对应终端,对应终端经过解码后送至显示屏显示。
免提功能,当移动终端与车载终端连接时,可以通过无线连接实现免提通话。车辆启动时自动搜索车内移动终端,通过授权认证后进行连接,当移动终端有通话进来时,移动终端把接收的语音信号解码后通过无线连接传送至车载终端的数据传输模块,经控制模块把接收到的语音信号传至车载终端的功放播出,同时车载终端的回音消除模块采集车载终端播出的对方的语音作为回音消除参考,进行通话时车载终端的MIC会同时采集到本方语音和对方的语音,车载终端把这两种混合的声音传入回音消除模块,通过和回音消除参考的比较,去除对方的语音,把本方语音通过车载终端的数据传输模块传送至移动终端,移动终端进行编码后发出。还可以通过另外一种方式实现本方语音的输出,方式如下:对应终端拥有两套回音消除数据,当使用对应终端的MIC采集本方语音信号时,可以根据当前连接状态自动调整回音消除参数,对应终端首先侦测是否和车载终端存在连接,如果存在则采用车载回音消除参数,如果不存在连接则采用对应终端本身的回音消除参数,对对应终端MIC采集得到的语音进行回音消除后发送至对方。本发明所提的免提功能是针对蓝牙免提技术必须适配各种型号终端设备的问题进行改进过的免提功能,即通过不用进行每款手机适配的WIFI等无线传输技术,将语音数据经过数据通道传输,而不是像目前常用的蓝牙免提功能走语音通道,就此即可节省为实现蓝牙免提功能而通常采取的蓝牙芯片外加一ARM处理器构成蓝牙模块的方式。
倒车后视功能,对应终端靠近车辆后,通过如WIFI等近距离无线传输技术发现车载终端,通过授权认证后和车载终端进行连接,车辆进入倒车状态后,倒车摄像设备把采集到的车辆后方的视频画面传送至信息采集模块,信息采集模块把画面信息传送至车载终端的数据传输模块,数据传输模块把信息通过无线连接传送至对应终端的无线模块,对应终端显示倒车影像,供驾驶者或其他人员查看倒车画面。在无对应终端连接的情况下,车载终端通过模拟通道传输倒车雷达的信息,使用倒车雷达辅助倒车。倒车后视视频数据在需要时可压缩传送。
对应终端需要具备无线连接和导航软件功能(可以不需要定位模块),可以是手机、平板电脑、PDA、手持式导航仪等产品,也可以是为本系统定制的终端。
本发明的有益效果在于:
1. 对于车厂而言,从硬件的方面来看,只需要对采用元器件较少的车载终端部分使用车规级元器件,对应终端可以采用非车规级元器件,并且对应终端部分可以采用已经有的设备如手机、平板电脑等,可以极大的降低产品的成本。
2. 在软件方面,车载部分因为采用的元器件较少,所以测试的工作量和复杂度都相应降低,并且不需要考虑对应终端上实现的功能进行车规级的测试,对应终端只需要在成熟的产品上加上应用软件,降低开发者的门槛,促进了行业竞争,可以有效的降低产品的成本和提高产品的品质。
3. 本发明改变了传统车载设备的构造,产品不需要安装视频显示器,可以有效地节约占用空间,而节约的显示处理芯片、显示器等元器件可以降低产品的物料成本;本发明所需的空间较小,可以安装在不同的车型上。
4. 本发明中只需要采用频率较低的主芯片处理器,不需要功能强大的处理器模块,跟视频相关的处理可以由对应终端的处理器来实现,主芯片处理器节约成本可以降低整个车载终端的成本。
5. 将传统车载导航设备的软件人机界面部分的开发、运行放在终端上,汽车有召回、终端没有,对于传统车载导航设备来说,汽车制造商担心因为质量问题而引发召回,因此开发的周期很长,测试的力度非常大,导致投入很高,终端设备售价很贵;而对应终端软件的成本、开发周期都比车载模块软件大幅减少,门槛很低,从而降低了用户获得整个车载服务的价格,有利于推广。
6. 本发明的有益效果还在于把必须和汽车连在一起的设备才和汽车连在一起,其它的设备通过无线通信和汽车实现连接交换数据,其它的设备不需要通过汽车所做的车规测试,也不需要使用车规级元器件,可大幅降低成本。
7. 目前装配在车上的车载终端设备无法使用电容式触摸屏,车内恶劣的电源环境会造成电容触摸屏的误动作,并且通过电磁兼容测试比较困难,但是使用电阻式触摸屏,用户的使用体验比较差,本发明通过无线连接把触摸屏和车内的电源隔离开,对应终端可以采用电容式触摸屏,给用户带来更好的使用体验,即便在对应终端连接在车载终端上充电时,对应终端的电池也对车内的电源环境也起到隔离作用,可以保证对应终端的触摸屏正常的使用。
8. 驾驶人员需要汽车一启动就观察倒车影像,传统车载导航终端采取两种方式来实现这个功能:汽车熄火时车载终端设备不关机,处于待机状态,但是传统车载导航终端设备多、需要的处理器性能强,所以耗电多;另一种方式是传统车载导航终端做快速启动,加入视频切换芯片,这需要投入很多的人力物力。而本文描述的发明只需要功能弱的处理器,所以耗电少,可以有效的减少因为耗电问题而带来的汽车电瓶亏电问题,对应终端如手机等处在常开机状态,在需要时随时可以切换到倒车影像,用户的体验非常好。
9. 对于车主而言,本发明的有益效果还在于通过共享导航,实现不需要服务端支持的导航软件共享,使用者不需要为手机、车载、平板电脑等购买几套导航软件,大幅降低购买导航软件的成本,客户也不需要为几套导航软件每一套交年费更新地图,导航软件所用的地图动辄占用几个G的空间,使用共享导航后也完全不用。车主以较低的成本获得较高的驾驶享受。车载终端和其他终端共享一套显示系统,为车主节约了成本的同时并没有减少产品的功能。使用资源共享的概念,让拥有导航功能的对应终端分享导航功能,实现资源共享,节约社会资源。
10. 对应终端和车载终端的位置之间的路径导航可以有效的解决目前因无法描述所在地而造成的无法导航的问题。
11. 另外本发明还可以把车辆的速度、油耗、剩余油量、胎压信息、空调状态、车门窗状态传送至对应终端,供需要者查看,并且可以通过对应终端安装的应用软件实现对车载终端进行操作和监测。
12. 行车记录仪采集的视频信息经过鱼眼矫正模块的矫正后传输到对应终端供查看,可以降低驾驶过程中视觉盲角带来的危险,并且保存的视频信息可以作为事故责任判定的重要依据。在倒车的过程中可以通过观察对应终端上的倒车画面,灵活、安全的倒车。
13. 在驾驶的过程中,通过把驾驶者的手机通话自动切换至车载终端,有效的降低了驾驶者在驾驶过程中使用手机通话而带来的危险。车载终端的外部接口实现音视频文件的即插即放功能,驾驶者不需要复杂的操作就可以实现歌曲的播放,并可以把视频文件的画面传送到对应终端的显示屏上播放,声音通过车内音响同步播出。
14. 此外,本发明可以对未配备行车电脑的汽车,进行低成本无损改装,从而达到高配置车型的档次,提高了车辆的驾乘的舒适度。本发明在车载终端上配置了回音消除硬件和MIC,可以实现收音机、MP3等音源播放时的丽音效果,即在声音放出前进行环境噪音消除,使车内的人听到的声音更加逼真。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明作进一步详细阐述。
如图1所示,是本发明实施例的无屏车载终端的具体结构框图。
实施例1:
无屏共享导航技术方案:车主发出导航命令,车载终端的控制模块发送命令到通讯模块,通讯模块发出导航共享请求,等待其他终端响应共享请求后,与之连接,连接成功后,对应终端和车载终端建立双向连接,对应终端建立了一个虚拟的GPS导航功能,所需要的GPS信息由车载终端定位模块提供,定位模块通过I2C接口把实时位置信息传送给控制模块,控制模块通过UART接口传递信息给通讯模块,通讯模块会把实时的位置信息传送到对应终端,车载终端通过MIC输入终点位置,经过音频编码芯片编码后,传送到通讯模块,通过无线连接传送至对应终端,对应终端的应用软件中的语音识别功能帮助获取终点位置信息,对应终端根据车载终端的位置和获取的终点的位置进行导航规划,对应终端提取导航中的语音信息传送至车载终端的通讯模块,通讯模块通过UART接口把语音信息传送至控制模块,控制模块通过I2S接口把语音信息传送至音频编解码模块,进行解码后传送音频处理模块,再经过放大后由车内喇叭播出。在上述导航过程中,定位模块无法接收信号时,陀螺仪依据惯性导航技术的基本原理进行导航,即可根据已获知的方位、方向和速度来继续进行精确导航,定位模块无法及时发现车辆速度和方向的改变,而陀螺仪能够瞬间测出车辆方向和速度改变,从而能让导航软件及时的修改导航路线。图2 是本发明实施例的车载终端和对应终端连接示意图。上述车载终端和对应终端的数据交换也可经过WIFI模块传输。
实施例2:
车辆防盗技术方案:G-sensor模块中的传感器可以感知车辆的移动。G-sensor模块和控制模块通过I2C接口连接,通讯模块和控制模块通过UART接口连接,当车辆在防盗状态情况下出现移动时,G-sensor模块会将位移变量转化为电信号,并且产生中断信号通过I2C接口发送给控制模块,控制模块对G-sensor传来的电信号进行分析,并计算出位移量。当位移量超过预设阀值时,控制模块产生报警信息并通过UART接口传送至通讯模块,通讯模块发送报警信息给使用者,从而实现防盗功能。
实施例3:
免提通话技术方案:首先实现移动终端和车载终端的连接,移动终端传送连接请求到车载终端WIFI模块,WIFI模块通过USB接口连接把请求信息传送至控制模块,控制模块响应连接请求后,车载终端和移动终端成功连接。当驾驶者的手机来电时,在车载终端和移动终端连接的情况下,把通话转至车载终端,可以降低驾驶者在驾驶的过程中因为一只手拿手机通话而带来的危险。具体实现的方式如下,首先由移动终端接收对方发送的语音信号,并通过无线WIFI连接把语音信号传送至车载终端的WIFI模块,WIFI模块把语音信号通过USB接口传送至控制模块,控制模块把语音信号通过I2S接口传送至音频编解码模块,音频编解码模块通过语音通道把语音信号传送至音频处理模块,音频处理模块再把语音信号传送至放大模块,最后由车载喇叭把语音信号播出,同时通过手机的MIC采集语音信号,手机使用车载终端的回音消除参数,手机回音消除模块对采集的语音进行回音消除后,向通话的对方发出。
实施例4:
通过对应终端观察倒车影像技术方案:对应终端靠近车辆后,首先实现对应终端和车载终端的连接,对应终端传送连接请求到车载终端WIFI模块,WIFI模块通过USB HOST接口连接把请求信息传送至控制模块,控制模块响应连接请求后,车载终端和对应终端通过授权认证成功连接,车辆进入倒车状态后,使用对应终端的显示系统;车辆尾部的摄像头,将倒车影像传至视频处理模块,视频处理模块对视频信息进行处理,首先,将PAL或NTSC制式的影像,进行数字化处理,经视频解码模块中的A/D转换器进行转换,转换后的格式为ITU2R BT656标准的数字视频信号。然后,视频编码器对数字视频信号进行硬件编码,编码后的格式为MPEG-4/H.263,控制模块通过USB接口把影像信息传送到WIFI模块,WIFI模块通过连接把影像信息传送到对应终端,通过对应终端的解码后在屏幕播出,供使用者查看倒车影像。
实施例5:
视频监控技术方案:车载终端支持四路视频360度全方位同时录像,影像可存储在车载终端的存储设备中,也可以传输至对应终端,通过对应终端屏幕实时播放。在对应终端中的应用软件中,可选择使用视频监控功能。该应用命令通过3G网络传输至车载终端的通讯模块,通讯模块通过I2C接口把命令传送至控制模块,控制模块通过CAMERA IF接口把命令传送至摄像头,开启视频监控功能。车辆周围四路摄像头,将车辆周围影像传至视频处理模块,视频处理模块对视频信息进行处理,首先,将PAL或NTSC制式的影像,进行数字化处理,经视频处理模块中的A/D转换器进行转换,转换后的格式为ITU2R BT656标准的数字视频信号。然后,视频处理模块对数字视频信号进行硬件编码,编码后的格式为MPEG-4/H.263,控制模块通过UART接口把影像信息传送至通讯模块,通讯模块通过3G网络把影像传送至对应终端,通过对应终端设备的屏幕上显示四路视频影像。
实施例6:
音视频文件播放技术方案:车载终端的外部USB接口插入存储设备后,车载终端会自动播放其中的音视频文件。如果是音频文件,USB模块通过USB OTG接口把文件传送至控制模块,控制模块通过I2S接口把文件传送至音频编解码模块,然后通过音频通道把文件传送至音频处理器模块,再经过放大模块,由车内音响设备播出。如果是视频文件,车载终端会确认和对应终端是否存在WIFI连接,如果无连接,那么车载终端只播放视频文件的声音部分,如果确认到车载终端和对应终端有连接,车载终端的视频解码器会解码视频文件,并将其转换成为MPEG-4/H.263格式,此MPEG-4/H.263格式的原始视频码流,控制模块把原始视频码流通过USB接口传送到WIFI模块,经WIFI模块无线传输至对应终端,由对应终端设备中的应用软件进行解码,并在对应终端的屏幕上显示视频画面,车载终端同时由音频解码器解码其中的声音文件,通过I2S接口传至音频CODEC。音频CODEC将其转换成音频差分信号,再经音效处理和音频功放放大,最后传送至车载功放同步播出。
以上实施例只是对于本发明的部分功能进行描述,但实施例和附图并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内,所做的任何等效变化或润饰,同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。