CN103747209A

CN103747209A - 一种基于3g的纯电动客车监控系统

Info

Publication number: CN103747209A
Application number: CN201310731943.7A
Authority: CN
Inventors: 吴刚; 石春; 秦琳琳; 付贤强
Original assignee: University of Science and Technology of China USTC
Current assignee: University of Science and Technology of China USTC
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明公开了一种基于3G的纯电动客车监控系统，其特征在于，该系统包括：主控制模块，以及分别与该主控制模块相连的3G数据收发模块、音视频采集压缩模块、CAN数据采集模块与电源模块；其中，所述音视频压缩采集模块，用于采集音视频数据并进行相应的压缩处理；所述CAN数据采集模块，用于采集CAN网络数据；所述主控制模块，用于对所述音视频数据与CAN网络数据进行预处理并发送至所述3G数据收发模块；所述3G数据收发模块，用于将所述主控制模块发送的数据通过3G网络发送至远程服务器。本发明提供的监控系统结构较简单、安装方便，设备的稳定性和可靠性好，能长期稳定的在纯电动客车环境下应用，监控效果良好。

Description

一种基于3G的纯电动客车监控系统

技术领域

本发明涉及监控技术领域，尤其涉及一种基于3G的纯电动客车监控系统。

背景技术

随着能源日益枯竭，人类面临着无油可用的困境。此外，因为使用化石燃料带来的污染、全球变暖等环境问题也日益突出。随着经济的发展，我国的汽车保有量在不断增加。新能源汽车的发展为解决这些问题提供了契机。新能源汽车因其可减少对环境的污染甚至无污染，受到越来越多的关注。世界各国包括中国都推出了各种政策鼓励新能源汽车的发展。

新能源汽车作为我国的发展战略，还处于研发和小批量生产阶段，离大规模的推广和应用还有较大的差距。新能源客车的发展时间相对较短，技术积累相对较弱，难免存在技术缺陷。所以导致电动汽车在可靠性和安全性方面都不如传统的燃油汽车。所以对新能源汽车的电机状态、电池状态等进行监控是非常有必要的。

然而，现有技术中的监控系统实时性较差且功能较单一。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于3G的纯电动客车监控系统，通过3G网络传送本地音视频数据，确保了数据的实时性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于3G的纯电动客车监控系统，该系统包括：主控制模块，以及分别与该主控制模块相连的3G数据收发模块、音视频采集压缩模块与CAN数据采集模块；

其中，所述音视频压缩采集模块，用于采集音视频数据并进行相应的压缩处理；

所述CAN数据采集模块，用于采集CAN网络数据；

所述主控制模块，用于对所述音视频数据与CAN网络数据进行预处理并发送至所述3G数据收发模块；

所述3G数据收发模块，用于将所述主控制模块发送的数据通过3G网络发送至远程服务器。

进一步的，所述主控制模块包括：多核多媒体处理器。

进一步的，该系统还包括：用于存储引导程序、系统内核、CAN网络数据与音视频数据且与所述主控制模块相连的存储模块。

进一步的，所述存储模块包括：掉电易失与非易失存储芯片。

进一步的，该系统还包括：用于获取当前客车的地理位置且与所述主控制模块相连的GPS模块。

进一步的，该系统还包括：用于进行画面显示且与所述主控制模块相连的液晶显示屏；以及，用于对系统进行操作控制且与所述主控制模块相连的触摸屏控制器。

进一步的，该系统还包括：用于利用以太网进行数据收发且与所述主控制模块相连的以太网收发器。

进一步的，所述音视频采集压缩模块包括：音频AD转换器与视频AD转换器，用于将采集到的音视频数据进行模数转换或整流处理。

进一步的，该系统还包括：用于为系统提供电源且与所述主控制模块相连的电源模块。

进一步的，所述电源模块包括：可调式的线性稳压器。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，利用高性能的处理器，实现对音视频数据的实时处理，并通过3G网络传送数据，从而提高了数据的实时性；另外，针对纯电动大客车的特点，集成相关模块，实现了电池、电机等特有数据的采集与处理；本系统各个单元集成度高，可以完成模拟信号的采集和数字信号的输出控制，和大量外设的控制，并且能保证音视频的压缩速度和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的一种基于3G的纯电动客车监控系统的示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种基于3G的纯电动客车监控系统的示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种以太网接口的示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种GPS模块的内部电路示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种CAN数据采集模块的内部电路示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种基于3G的纯电动客车监控系统的示意图。如图1所示，该系统主要包括：主控制模块，以及分别与该主控制模块相连的3G数据收发模块、音视频采集压缩模块与CAN数据采集模块；

所述CAN数据采集模块，用于采集CAN网络数据；

进一步的，所述主控制模块包括：多核多媒体处理器。

进一步的，所述电源模块包括：可调式的线性稳压器。

实施例二

为了便于理解本发明，下面结合附图2-5对本发明的各个组件做进一步的介绍。

本发明实施例提供的一种基于3G的纯电动客车监控系统，该系统主要包括：主控制模块、3G数据收发模块、音视频压缩模块、CAN控制器、存储模块、触摸屏控制器、液晶显示器（LCD）、GPS模块与以太网收发器。

本发明实施例中，主控制模块可以利用多核多媒体处理器实现。例如，可采用了TI公司的Davinci系列处理器TMS320DM365作为主控制模块，通过其包含的各种类型的接口与其他模块相连，具体的可参见图2。

本发明实施例中，所述音视频采集压缩模块包括：音视频采集设备、音视频处理器等。所述音视频采集设备可以通过麦克风和摄像头等来实现。音视频处理器包括：音频的AD转换器，可以利用TI公司的TLV320AIC3101来实现，TLV320AIC3101是一款低功率立体声编解码器，可同时作为AD转换器和DA转换器。作为AD转换器时，采样频率范围从8KHZ-96KHZ，支持数字信号处理和噪声滤波。视频解码AD转换芯片可使用TI公司的TVP5146，TVP5146最大可支持10路复合视频的同时输入、4路S端子输入或3路RGB输入。该解码AD转换芯片包括4个10-bit30-MSPS的A/D转换器，输出的数据格式有10位或20位4:2:2YCbCr、10-bit ITU-R BT.6564:2:2YCbCr等。

本发明实施例中，所述3G数据收发模块可以使用华为的MU739模块实现，MU739支持WCDMA标准，最大理论上传速度可达到5.76Mbps，最大理论下载速度可达到21.6Mps。

本发明实施例中，所述存储模块包括：掉电易失、非易失存储芯片；其中，掉电易失存储芯片可以采用DDR2SDRAM来实现；非易失存储芯片可采用NAND Flash与SDCARD来实现。NAND Flash可用于存储引导程序、嵌入式Linux内核、应用程序；SDCARD可用于存储压缩后的音视频数据。DDR2SDRAM掉电数据丢失，可用于程序的运行空间。

本发明实施例中，所述以太网收发器，用于基于以太网进行数据收发，其与主控制模块中的以太网接口相连，其中，以太网接口的示意图可参见图3。

本发明实施例中，所述GPS模块可以利用UBlox的模块实现，其定位精度高，可以准确定位大客车的经度、纬度、速度和航向角等信息；其中，该GPS模块的内部电路图可如图4所示。

本发明实施例中，所述CAN控制器，可以采用常规的CAN控制器，如图5所示，为一CAN控制器的内部电路图。该CAN控制器用于采集客车上的电机、电池等信息。

本发明实施例中，所述触摸屏控制器，用于对系统进行操作控制；所述LCD，用于进行画面显示。

本发明实施例中，所述电源模块可包括可调式的线性稳压器；用于为整个PCB（印制电路板）供电；例如，为所述TMS320DM365提供±1.35V直流电；为所述FLASH及以太网收发器提供3.3V直流电；为USB提供5V直流电；为SDRAM、视频解码AD转换芯片提供1.8V直流电。

以上为本发明实施例中各个组件的功能及其结构关系，下面针对其工作过程做进一步介绍。

在实际应用中，该监控系统中的电源模块为整个PCB供电，音视频压缩模块实时采集音视频并进行压缩处理后发送至主控制模块，同时，可以利用LCD显示器显示本地采集到的视频数据，也可以利用触摸屏控制器并结合LCD显示器对系统进行操作控制；CAN数据采集模块（CAN控制器）采集客车上的电机、电池等信息并发送至多媒体处理器，其采集周期可以设置为1次/秒；GPS模块采集客车的地理位置发送至主控制模块，其采集周期可以设置为每四秒一次；当主控制模块收到上述模块发送的信息时，对音视频数据及CAN数据进行预处理，并利用3G数据收发模块将处理后的音视频数据与CAN数据，以及地理位置信息发送至远端服务器；同时，上述模块运行时的开销、存储实时数据、变量以及数据备份所占用的空间均由存储模块来提供；另外，客车中的监控系统还可以接收远程服务器端发送过来的指令，实现应用程序的更新等操作。另一方面，本发明实施例中的监控系统还可以实现与远端的实时通话。上述监控系统结构较简单、安装方便，设备的稳定性和可靠性好。能在长期稳定的在纯电动客车环境下应用，监控效果良好。

本发明实施例通过利用高性能的处理器，实现对音视频数据的实时处理，并通过3G网络传送数据，从而提高了数据的实时性；另外，针对纯电动大客车的特点，集成相关模块，实现了电池、电机等特有数据的采集与处理；本系统各个单元集成度高，可以完成模拟信号的采集和数字信号的输出控制，大量外设的控制，并且能保证音视频的压缩速度和质量

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种基于3G的纯电动客车监控系统，其特征在于，该系统包括：主控制模块，以及分别与该主控制模块相连的3G数据收发模块、音视频采集压缩模块与CAN数据采集模块；

所述CAN数据采集模块，用于采集CAN网络数据；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制模块包括：多核多媒体处理器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：用于存储引导程序、系统内核、CAN网络数据与音视频数据且与所述主控制模块相连的存储模块。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述存储模块包括：掉电易失与非易失存储芯片。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：用于获取当前客车的地理位置且与所述主控制模块相连的GPS模块。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

用于进行画面显示且与所述主控制模块相连的液晶显示屏；

以及，用于对系统进行操作控制且与所述主控制模块相连的触摸屏控制器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：用于利用以太网进行数据收发且与所述主控制模块相连的以太网收发器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述音视频采集压缩模块包括：

音频AD转换器与视频AD转换器，用于将采集到的音视频数据进行模数转换或整流处理。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：用于为系统提供电源且与所述主控制模块相连的电源模块。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电源模块包括：可调式的线性稳压器。