CN106809145B - 一种汽车智能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车终端的技术领域，具体是一种汽车智能系统，包括启动主机以及控制主机，所述控制主机与启动主机耦接；所述控制主机包括：GSM模块；OBD接口模块；无线接收模块；无线发射模块；所述启动主机包括：开关模块；点火模块。本发明可以通过OBD连接，减少设置在汽车上的线束以及接口，只需通过OBD即可实现系统与原车的数据通信；实现与汽车原有系统的兼容，无需破坏原有系统的线路，提高数据传输的速度。通过移动终端与汽车的互联通信，可以实现移动终端对汽车进行开关门锁、开关车尾箱以及点火启动的操作。通过GSM连接，能够随时随地将汽车的位置信息或者状态信息发送到移动终端进行查看。

Description

一种汽车智能系统

技术领域

本发明涉及汽车终端的技术领域，具体是一种汽车智能系统。

背景技术

随着电子技术不断发展，传统的汽车产业也受到了技术发展带来的冲击。各种各样车载电子设备也随之诞生，用于实现越来越多的功能，使得汽车更加智能化。

但是，汽车智能化也存在很多问题：由于车载电子设备的越来越多，相应地就需要在汽车上安装大量的接口以及大量线束，占用车内大量的空间，使得驾驶时不方便，同时增加维修和更换车载电子设备的难度；大量的车载电子设备也容易跟原车原有的系统产生冲突以及产生不兼容的问题；常见的汽车启动主要由钥匙实现开启，或者通过无线电子钥匙来实现开启，当钥匙遗失或者忘记携带后，就不能正常地启动汽车；当车主离开汽车之后，不能随时随地知道汽车的状态信息，增加汽车被盗或者被损坏的可能性。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种汽车智能系统。

本发明的技术方案如下：一种汽车智能系统，包括启动主机以及控制主机，所述控制主机与启动主机耦接；所述控制主机包括：GSM模块，用于与移动终端进行网络连接，实现数据信号传输；OBD接口模块，用于与汽车进行数据信号传输；无线接收模块，用于接收无线信号；无线发射模块，用于发送唤醒信号；所述启动主机包括：开关模块，用于发送点火控制信号；点火模块，用于接收开关模块发出的点火控制信号，实现汽车点火启动操作。

进一步的，所述GSM模块包括：天线单元；GSM控制电路，用于与启动主机实现数据信号传输，以及向天线单元发送网络控制信号；所述天线单元与GSM控制电路耦接，所述GSM控制电路耦接有通信卡座以及语音装置。

进一步的，所述开关模块耦接有按键装置，按键装置外侧设有状态指示装置，状态指示装置包括可用状态灯、ACC状态灯以及ON状态灯。

进一步的，所述点火模块包括：继电器电路，用于实现不同状态下继电器的通断；继电器驱动电路，用于向继电器电路发送通断控制信号；点火控制电路，用于向继电器驱动电路发送驱动控制信号；原车锁头线材，用于输出不同状态信号，以及输出点火信号实现启动；所述点火控制电路与继电器驱动电路耦接，所述继电器驱动电路与继电器电路耦接，所述继电器电路与原车锁头线材电性连接。

进一步的，所述OBD接口模块包括：OBD扦头，用于与汽车进行连接，实现数据传输；CAN转换电路，用于将信号转换为符合CAN规范的信号；CAN收发器电路，用于作为CAN转换电路与物理总线之间的接口；OBD电路，用于进行数据处理；所述OBD电路与CAN转换电路耦接，所述CAN转换电路与CAN收发器电路耦接，所述CAN收发器电路与OBD扦头耦接。

进一步的，所述无线发射模块包括低频发射电路，用于发送低频IP唤醒信号；所述无线接收模块包括高频接收电路，用于接收高频加密信号；所述高频接收电路以及低频发射电路分别与控制主机耦接；还包括无线控制器，所述无线控制器包括无线控制模块，无线控制模块包括：低频接收电路，用于接收低频IP唤醒信号；高频发射电路，用于发送高频加密信号。

本发明的有益效果：通过OBD连接，减少设置在汽车上的线束以及接口，只需通过OBD即可实现系统与原车的数据通信；实现与汽车原有系统的兼容，无需破坏原有系统的线路，提高数据传输的速度。通过移动终端与汽车的互联通信，可以实现移动终端对汽车进行开关门锁、开关车尾箱以及点火启动的操作。通过GSM连接，能够随时随地将汽车的位置信息或者状态信息发送到移动终端进行查看。

附图说明

图1是本发明的模块示意图。

图2是本发明所述控制主机电路的电路图。

图3是本发明所述第一GSM控制电路以及天线单元的电路图。

图4是本发明所述第二GSM控制电路的电路图。

图5是本发明所述点火控制电路、继电器驱动电路、继电器电路以及原车锁头线材的电路图。

图6是本发明所述OBD电路、CAN转换电路、CAN收发器电路以及OBD扦头的电路图。

图7是本发明所述前端低频发射电路以及后端低频发射电路的电路图。

图8是本发明所述无线控制电路、低频接收电路以及高频发射电路的电路图。

图9是本发明所述ON状态灯、可用状态灯以及ACC状态灯的电路图。

附图标记

1—控制主机电路；2—第一GSM控制电路；3—第二GSM控制电路；4—GPS芯片；5—点火控制电路；6—继电器驱动电路；7—继电器电路；8—OBD扦头；9—OBD电路；10—CAN转换电路；11—CAN收发器电路；12—原车锁头线材； 13—前端低频发射电路；14—后端低频发射电路；15—无线控制电路；16—低频接收电路；17—高频发射电路； 18—ON状态灯；19—可用状态灯；20—ACC状态灯。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

一种汽车智能系统，包括启动主机以及控制主机，所述控制主机与启动主机耦接；所述控制主机包括：GSM模块，用于与移动终端进行网络连接，实现数据信号传输；OBD接口模块，用于与汽车进行数据信号传输；无线接收模块，用于接收无线信号；无线发射模块，用于发送唤醒信号；所述启动主机包括：开关模块，用于发送点火控制信号；点火模块，用于接收开关模块发出的点火控制信号，实现汽车点火启动操作。如图2所示，控制主机包括控制主机电路1，控制主机电路1包括芯片U13，所述芯片U13的型号为F5137。如图1所示，所述控制主机实现使用者、本发明以及汽车之间的数据信号传输。所述启动主机实现对汽车的点火控制操作。具体地，通过无线发射模块向规定范围内发射唤醒信号，如以无线发射模块为圆心，以3米为半径的范围内发射唤醒信号，当规定范围内的无线控制器接收到唤醒信号后，会发射反馈信号，接收到反馈信号的无线接收模块，用于进行对无线控制器的身份识别认证，身份识别认证指的是本发明与无线控制器之间存在唯一的合法IP，通过向无线控制器发送IP，无线控制器接收到IP后判断为合法后，向无线接收模块反馈合法认证信号，即可通过无线控制器对本发明进行控制操作。所述GSM模块用于与移动终端进行网络连接，实现数据信号传输。具体地，所述移动终端可以为智能手机或者智能平板，通过GSM模块使得本发明与移动终端实现无线通讯连接，实现将当前汽车的状态信息如汽车门锁状态信息、车窗状态信息、车尾箱状态信息发送到移动终端，使用者可以通过移动终端对汽车的状态信息进行查看；另外，可以通过移动终端向本发明发送当前汽车位置请求信息，即本发明可以通过汽车内的导航模块（附图中没标出）接收当前汽车的位置信息，并通过提取和处理得出相应的坐标信息以及地图信息，所述坐标信息以及地图信息即可通过GSM模块发送到移动终端，使用者即可通过移动终端对当前汽车的坐标信息以及地图信息进行查看；再者，可以通过移动终端对汽车进行控制，具体地，通过移动终端进行启动操作、车门开关门锁操作或者开关车尾箱操作，并将操作信号发送到GSM模块。所述OBD接口模块用于与汽车进行数据信号传输。具体地，汽车的位置信息或者汽车的状态信息如汽车门锁状态信息、车窗状态信息、车尾箱状态信息，可以通过“OBD接口模块-控制主机-GSM模块”路径发送到移动终端；同时，GSM模块接收到的操作信息如启动操作、开关门锁操作或者开关车尾箱操作可以通过“GSM模块-控制主机-OBD接口模块”路径发送到汽车内，实现相应的操作。所述开关模块用于发送点火控制信号，实现使用者向汽车实施汽车点火启动操作；同时可以通过开关模块查看当前汽车的状态。所述点火模块用于接收开关模块发出的点火控制信号，实现汽车点火启动操作。

本实施例中，所述GSM模块包括：天线单元；GSM控制电路，用于与启动主机实现数据信号传输，以及向天线单元发送网络控制信号；所述天线单元与GSM控制电路耦接，所述GSM控制电路耦接有通信卡座以及语音装置。如图3、图4所示，所述GSM控制电路包括第一GSM控制电路2以及第二GSM控制电路3，第一GSM控制电路2包括芯片U5，第二GSM控制电路3包括芯片U7。所述芯片U5的型号为SIM800C，所述芯片U7的型号为G2312。

进一步的，所述GSM模块耦接有GPS芯片4，如图3所示，GPS芯片4为芯片U6，所述芯片U6的型号为SIM28。

所述芯片U7的管脚P1.1与接线端SRXD耦接，所述芯片U7的管脚P1.2与接线端STXD耦接，实现控制主机与GSM控制电路之间的数据信号传输。

所述芯片U7的管脚P1.0与接线端SCLK耦接，用于输入时钟信号。

所述芯片U5的管脚RXD2与接线端STXD耦接，所述芯片U5的管脚TXD2与接线端SRXD耦接，用于实现控制主机与GSM控制电路之间的数据信号传输。所述芯片U5的管脚TXD1通过接线端GSM_TXD1与芯片U6的管脚RX耦接，所述芯片U5的管脚RXD1通过接线端GSM_RXD1与芯片U6的管脚TX耦接，用于实现芯片U5与芯片U6之间的数据信号传输。

所述通信卡座的管脚CLK与芯片U5的管脚SIM-CLK耦接，所述通信卡座的管脚RST与芯片U5的管脚SIM-RST耦接，所述通信卡座的管脚VCC与芯片U5的管脚SIM-VDD耦接，所述通信卡座的管脚DATA与芯片U5的管脚SIM-DATA耦接。所述通信卡座用于安装SIM卡，可以向移动终端发起网络连接以及数据传输，将汽车的状态信息以及位置信息发送到移动终端；也可以通过移动终端向GSM模块发送操作信号，实现对汽车的远程控制。如图3所示，所述语音装置可以为麦克风MIC，与芯片U5管脚MIC-P以及管脚MIC-N耦接，实现与移动终端进行语音通话。所述天线单元（附图中没有标注）用于实现信号的发送以及接收动作。

本实施例中，所述开关模块包括按键装置，所述按键装置的外侧设有状态指示装置，状态指示装置包括可用状态灯19、ACC状态灯20以及ON状态灯18。所述按键装置包括按键帽、固定环、弹性软垫以及按键电路，所述固定环设置于按键帽外侧，所述弹性软垫设置于按键帽下端，所述按键电路设有与弹性软垫相配合的触摸感应板。所述按键帽使得使用者能够有按下按键的施力位置。所述固定环用于固定按键帽，使按键帽不易脱落。所述弹性软垫用于实现按键动作后自动还原形状的作用，便于准备接收下一次按键动作。所述触摸感应板用于接收按键动作而产生的闭合信号。如图9所示，所述可用状态灯19、ACC状态灯20以及ON状态灯18分别与按键电路耦接，提醒使用者当前处于何种状态，便于使用者操作。具体地，所述可用状态灯19为蓝色LED，所述ACC状态灯20为黄色LED，所述ON状态灯18为红色LED，其工作原理为：

当没有对按键装置实施按键动作时，此时可用状态灯19通过闪烁蓝色光提醒使用者当前可以使用。此时ACC状态灯20以及ON状态灯18不亮。当实施第一次按键动作时，ACC状态灯20通过闪烁黄色提醒当前状态为ACC状态，此时可用状态灯19以及ON状态灯18不亮；当实施第二次按键动作时，ON状态灯18通过闪烁红色提醒当前状态为ON状态，此时可用状态灯19以及ACC状态灯20不亮；当进行第三次按键动作时，则重新恢复到可用状态，此时可用状态灯19闪烁，而ACC状态灯20以及ON状态灯18不亮。另外，若处在ON状态，在进行按键动作的同时有刹车信号，即进入点火启动状态，此时可用状态灯19、ACC状态灯20以及ON状态灯18全亮，让后熄灭，接着ON状态灯18长亮，表示当前为汽车发动机已启动状态。

本实施例中，所述点火模块包括：继电器电路7，用于实现不同状态下继电器的通断；继电器驱动电路6，用于向继电器电路7发送通断控制信号；点火控制电路5，用于向继电器驱动电路6发送驱动控制信号；原车锁头线材8，用于输出不同状态信号，以及输出点火信号实现启动；所述点火控制电路5与继电器驱动电路6耦接，所述继电器驱动电路6与继电器电路7耦接，所述继电器电路7与原车锁头线材8电性连接。

如图5所示，所述点火控制电路5包括芯片U9，所述芯片U9的型号为G2312。所述继电器驱动电路6包括芯片U10，所述芯片U10的型号为ULN2003。所述芯片U9的管脚P2.0、管脚P2.1、管脚P2.2、管脚P2.3、管脚P2.4、管脚P2.5、管脚2.7分别与芯片U10的管脚IN5、管脚IN6、管脚IN7、管脚IN4、管脚IN3、管脚IN2、管脚IN1耦接。所述芯片U9用于向继电器驱动电路6发送驱动控制信号，使得继电器通电，实现不同状态下的继电器通断；芯片U9用于实现向LED提供输出电压，实现不同状态下的LED发光。如图5所示，继电器电路7通过继电器通电后闭合，实现不同状态的切换。原车锁头线材8，输出不同状态信号，以及输出点火信号实现对汽车发动机的启动。

本实施例中，所述OBD接口模块包括：OBD扦头12，用于与汽车进行连接，实现数据传输；CAN转换电路10，用于将信号转换为符合CAN规范的信号；CAN收发器电路11，用于作为CAN转换电路与物理总线之间的接口；OBD电路9，用于进行数据处理；所述OBD电路9与CAN转换电路10耦接，所述CAN转换电路10与CAN收发器电路11耦接，所述CAN收发器电路11与OBD扦头12耦接。

如图6所示，所述OBD电路9包括芯片U4，所述芯片U4的型号为G2553，所述芯片U4的管脚P1.4/STE与接线端CS耦接，所述芯片U4的管脚P1.5/CLK与接线端SCK耦接，所述芯片U4的管脚P1.6/MI与接线端SO耦接，芯片U4的管脚P1.7/MO与接线端SI耦接。用于作为SPI总线。所述OBD电路9用于进行数据处理。

如图6所示，所述CAN转换电路10包括芯片U2，所述芯片U2的型号为MCP2515，所述芯片U2的管脚_CS与接线端CS耦接，所述芯片U2的管脚SO与接线端SO耦接，所述芯片U2的管脚SI与接线端SI耦接，所述芯片U2的管脚SCK与接线端SCK耦接，用于将信号转换为符合CAN规范的信号。所述芯片U4的管脚P2.3通过接线端RX1与芯片U2的管脚_RX1BF耦接，所述芯片U4的管脚P2.4通过接线端RX0与芯片U2的管脚_RXOBF耦接，所述芯片U4的管脚P2.5通过接线端INT与芯片U2的管脚_INT耦接。用于作为中断信号或者通用数字输入。所述CAN收发器电路11包括芯片U1，所述芯片U1的型号可以为MCP2551，所述芯片U1的管脚TXD与芯片U2的管脚TXCAN耦接，所述芯片U1的管脚RXD与芯片U2的管脚RXCAN耦接。用于作为CAN转换电路与物理总线之间的接口，以及实现差分信号或者二进制码信号的转换。所述OBD扦头12用于与汽车进行连接，实现数据传输。

本实施例中，所述无线发射模块包括低频发射电路，用于发送低频IP唤醒信号；所述无线接收模块包括高频接收电路，用于接收高频加密信号；所述高频接收电路以及低频发射电路分别与控制主机耦接；还包括无线控制器，所述无线控制器包括无线控制模块，无线控制模块包括：低频接收电路16，用于接收低频IP唤醒信号；高频发射电路，用于发送高频加密信号。

如图7所示，所述低频发射电路包括前端低频发射电路13以及后端低频发射电路14，所述前端低频发射电路13包括芯片U8，所述芯片U8的型号为TC4428A VOA，所述芯片U8的管脚INA以及管脚INB与控制主机的芯片U13的管脚P2.7耦接，所述芯片U8的管脚OUTA以及管脚OUTB分别与接线端LF1_OUT-以及接线端LF1_OUT+耦接，实现控制主机将发射信号如低频IP唤醒信号通过低频发射电路向外发射，用于寻找附近的无线控制器，所述后端低频发射电路14包括芯片U17，所述芯片U17的型号为TC4428A VOA，所述芯片U17的管脚INA以及管脚INB与控制主机芯片U13的管脚P2.6耦接，所述芯片U17的管脚OUTA以及管脚OUTB分别与接线端LF1_OUT-以及接线端LF1_OUT+耦接，实现控制主机将发射信号如低频IP唤醒信号通过低频发射电路向外发射，用于寻找附近的无线控制器。所述高频接收电路包括阻抗电路以及第一天线，如图2所示，阻抗电路分别与控制主机芯片U13的管脚RF-N以及管脚RF-P耦接，所述第一天线包括接口E1，所述阻抗电路与接口E1的第五管脚耦接。所述第一天线用于接收由无线控制器认证为合法IP后反馈的高频加密信号，以及实现对汽车的远程控制。

如图8所示，所述无线控制模块包括无线控制电路15，所述无线控制电路15包括芯片U11，所述芯片U11的型号为G2312。如图8所示，所述高频发射电路包括芯片U12，所述芯片U12的型号为CC115L，所述芯片U12的管脚RF_N以及管脚RF_P与第二天线A1耦接，用于向高频接收电路发送高频加密信号以及实现对汽车的远程控制。所述芯片U12的管脚SI、管脚SCLK、管脚SO(G1)、管脚CS与芯片U11的管脚P2.4、管脚P1.6、管脚P1.7、管脚P2.5耦接，用于实现数据信号传输。

如图8所示，所述低频接收单元16包括芯片U3，所述芯片U3的型号为AS3933_TSSOP，所述芯片U3的管脚CS、管脚SCL、管脚SDI、管脚CL_DAT、管脚DAT、管脚WAKE与芯片U2的管脚P.1、管脚P1.1、管脚P1.2、管脚P1.3、管脚P1.4、管脚P1.5耦接，用于将低频接收单元16接收到的低频IP唤醒信号传送到芯片U12进行合法IP认证。

综上所述，本发明通过OBD连接，减少设置在汽车上的线束以及接口，只需通过OBD即可实现系统与原车的数据通信；实现与汽车原有系统的兼容，无需破坏原有系统的线路，提高数据传输的速度。通过移动终端与汽车的互联通信，可以实现移动终端对汽车进行开关门锁、开关车尾箱以及点火启动的操作。通过GSM连接，能够随时随地将汽车的位置信息或者状态信息发送到移动终端进行查看。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种汽车智能系统，其特征在于：包括启动主机以及控制主机，所述控制主机与启动主机耦接；所述控制主机包括：

GSM模块，用于与移动终端进行网络连接，实现数据信号传输；

OBD接口模块，用于与汽车进行数据信号传输；

无线接收模块，用于接收无线信号；

无线发射模块，用于发送唤醒信号；

所述启动主机包括：

开关模块，用于发送点火控制信号；

点火模块，用于接收开关模块发出的点火控制信号，实现汽车点火启动操作；

所述GSM模块包括：天线单元；GSM控制电路，用于与启动主机实现数据信号传输，以及向天线单元发送网络控制信号；所述天线单元与GSM控制电路耦接，所述GSM控制电路耦接有通信卡座以及语音装置；

所述GSM控制电路包括第一GSM控制电路以及第二GSM控制电路，第一GSM控制电路包括芯片U5，第二GSM控制电路包括芯片U7；所述芯片U5的型号为SIM800C，所述芯片U7的型号为G2312；

所述GSM模块耦接有GPS芯片；GPS芯片为芯片U6，所述芯片U6的型号为SIM28；

所述芯片U7的管脚P1.1与接线端SRXD耦接，所述芯片U7的管脚P1.2与接线端STXD耦接，用于控制主机与GSM控制电路之间的数据信号传输；

所述芯片U7的管脚P1.0与接线端SCLK耦接，用于输入时钟信号；

所述芯片U5的管脚RXD2与接线端STXD耦接，所述芯片U5的管脚TXD2与接线端SRXD耦接，用于实现控制主机与GSM控制电路之间的数据信号传输；所述芯片U5的管脚TXD1通过接线端GSM_TXD1与芯片U6的管脚RX耦接，所述芯片U5的管脚RXD1通过接线端GSM_RXD1与芯片U6的管脚TX耦接，用于实现芯片U5与芯片U6之间的数据信号传输；

所述通信卡座的管脚CLK与芯片U5的管脚SIM-CLK耦接，所述通信卡座的管脚RST与芯片U5的管脚SIM-RST耦接，所述通信卡座的管脚VCC与芯片U5的管脚SIM-VDD耦接，所述通信卡座的管脚DATA与芯片U5的管脚SIM-DATA耦接；

所述开关模块耦接有按键装置，按键装置外侧设有状态指示装置，状态指示装置包括可用状态灯、ACC状态灯以及ON状态灯；

当没有对按键装置实施按键动作时，此时可用状态灯通过闪烁蓝色光提醒使用者当前可以使用；此时ACC状态灯以及ON状态灯不亮；

当实施第一次按键动作时，ACC状态灯通过闪烁黄色提醒当前状态为ACC状态，此时可用状态灯以及ON状态灯不亮；

当实施第二次按键动作时，ON状态灯通过闪烁红色提醒当前状态为ON状态，此时可用状态灯以及ACC状态灯不亮；

当进行第三次按键动作时，则重新恢复到可用状态，此时可用状态灯闪烁，而ACC状态灯以及ON状态灯不亮。

2.根据权利要求1所述的一种汽车智能系统，其特征在于：所述点火模块包括：继电器电路，用于实现不同状态下继电器的通断；继电器驱动电路，用于向继电器电路发送通断控制信号；点火控制电路，用于向继电器驱动电路发送驱动控制信号；原车锁头线材，用于输出不同状态信号，以及输出点火信号实现启动；所述点火控制电路与继电器驱动电路耦接，所述继电器驱动电路与继电器电路耦接，所述继电器电路与原车锁头线材电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车智能系统，其特征在于：所述OBD接口模块包括：OBD扦头，用于与汽车进行连接，实现数据传输；CAN转换电路，用于将信号转换为符合CAN规范的信号；CAN收发器电路，用于作为CAN转换电路与物理总线之间的接口；OBD电路，用于进行数据处理；所述OBD电路与CAN转换电路耦接，所述CAN转换电路与CAN收发器电路耦接，所述CAN收发器电路与OBD扦头耦接。

4.根据权利要求1所述的一种汽车智能系统，其特征在于：所述无线发射模块包括低频发射电路，用于发送低频IP唤醒信号；所述无线接收模块包括高频接收电路，用于接收高频加密信号；所述高频接收电路以及低频发射电路分别与控制主机耦接；还包括无线控制器，所述无线控制器包括无线控制模块，无线控制模块包括：低频接收电路，用于接收低频IP唤醒信号；高频发射电路，用于发送高频加密信号。