CN200994256Y - 汽车综合信息平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车信息系统，为一种汽车综合信息平台。它包括嵌入式计算机、嵌入式MPEG II解码模块、系统底板、液晶显示模块、主控盒底板，嵌入式计算机通过串口与各模块连接，完成多种功能。它解决了现有技术只具有单一导航功能的问题，具有导航、娱乐、安全、办公功能集成于一体的优点。

Description

汽车综合信息平台

技术领域

本实用新型涉及一种车载信息系统，为一种汽车综合信息平台。

背景技术

据美国交通部统计，全世界的人们每周花在乘汽车上班、购物、接送子女上学以及其他必要日常事务上的时间超过5亿小时。既然有如此多的时间在车上度过，人们在确保能够按时安全抵达目的地同时，正在寻求各种手段以便在汽车上娱乐、与家人朋友交谈以及完成那些通常在办公室、车间及家里完成的工作。也就是说，人们期待着汽车能够实现从“Safe Car(仅作为运输)”到“Work Car(工作型车辆)”，直至“Fun Car(享受型车)”的转变。

车载信息系统是完成上述转变的技术手段。车载信息系统为内置在汽车等运输工具，综合计算机系统、无线通信设备、卫星导航装置、互联网设备等为用户提供信息的服务系统。也就是说通过无线网络，随时给行车中的人们提供驾驶、生活所必需的各种信息的系统。

在车辆行驶过程中，车载信息系统应当能够通过无线通信网络和卫星的位置信息系统(GPS)，实现用户间相互传递各种信息，也为驾驶员和乘客提供路况、交通信息、应急对策、远程车辆诊断、网络应用(金融、新闻、E-mail等)等各种移动服务。所以，通过这些服务，用户不仅应当可以了解交通信息、临近停车场的车位状况、确认当前位置，还可以与家中的网络服务器连接，了解家中的电源、电器与客人来访情况。

而在目前的市场上，该类产品主要以导航功能为主，少数的集成有娱乐功能，功能相对单一，不能满足车载电子设备集成化的发展趋势。

实用新型内容

本实用新型的所要解决人技术问题是提供一种能够集成导航、娱乐、安全、办公功能的汽车综合信息平台。

本实用新型所采用的技术方案是：汽车综合信息平台，包括嵌入式计算机、嵌入式MPEG II解码模块、系统底板、液晶显示模块、主控盒底板。

嵌入式MPEG II解码模块、液晶显示模块、主控盒底板含有各自的控制单片机，系统底板中有多串口控制器。

嵌入式计算机为系统核心，通过多串口控制器分出的串口1与嵌入式MPEGII解码模块中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口2与液晶显示模块中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口3与主控盒底板中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口4与防撞雷达连接。

在主控盒底板中，控制单片机通过I2C总线与电视收音模块、胎压监测模块、倒车雷达模块、通信控制模块连接，并通过串口与GPS和GPRS连接，还接受车辆状态传感器的输入，主控盒底板中的视频选择模块接受前视摄像和后视摄像以及电视收音模块的视频输入，音频选择模块接受电视收音模块的音频输入，产生的视频输出和音频输出信号分别送到系统底板中的视频捕捉芯片和音频编码芯片中。

所述汽车综合信息平台还包括手持机，手持机中含有自身的控制单片机和射频控制模块，可与主控盒底板中的通信控制模块通信。

本实用新型所具有的积极效果是：

汽车综合信息平台以汽车驾乘人员为服务对象，实现了导航、娱乐、安全和办公等多功能的一体化集成，综合了通信、导航、视听娱乐、网络控制等多媒体信息处理功能。

通过这个终端，可以实现收音机和数字移动电视的收听和收看、娱乐碟片的播放等，它还是一个提供地图和位置信息，可实现路径规划和引导的导航装置，同时也提供E-Mail、短信、文档编辑和传真等办公服务，并具有泊车辅助、胎压监测、防盗追踪和远程诊断等功能。

汽车综合信息系统采用了高性能的深嵌入式卡片计算机、液晶屏显示驱动技术、智能导航算法等多项核心技术，具有较高的性价比；系统在设计时遵循了模块化的思想，具有不同的功能配置的组合，可适合多种细分市场的需求。其所具有的特点可以概括如下：

1)高度模块化设计，配置灵活，满足不同层次市场需求；

2)多种结构形式的系列产品适用于整车制造商及零售市场；

3)智能化的导航算法实现车辆定位、路径优化、路线更新等，并具备语音提示功能：

4)高分辨率数字TFT屏，提供清晰的地图显示；

5)独有的视频捕捉技术，显示内容任意切换，支持多屏驱动；

6)完备先进的安全措施，保障人车安全；

7)无线接入，远程办公，软件升级与地图更新在线完成；

8)友好的人机界面，支持面板按键、触摸屏、遥控器等多种输入、控制方式；

9)CAN总线接口，方便与车载电子设备集成，支持远程诊断。

附图说明

图1是本实用新型的原理图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，汽车综合信息平台包括嵌入式计算机、嵌入式MPEG II解码模块、系统底板、液晶显示模块、主控盒底板。

嵌入式MPEG II解码模块、液晶显示模块、主控盒底板含有各自的控制单片机，系统底板中有多串口控制器。

嵌入式计算机为系统核心，通过多串口控制器分出的串口1与嵌入式MPEG II解码模块中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口2与液晶显示模块中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口3与主控盒底板中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口4与防撞雷达连接。

在主控盒底板中，控制单片机通过I2C总线与电视收音模块、胎压监测模块、倒车雷达模块、通信控制模块连接，并通过串口与GPS和GPRS连接，还接受车辆状态传感器的输入，主控盒底板中的视频选择模块接受前视摄像和后视摄像以及电视收音模块的视频输入，音频选择模块接受电视收音模块的音频输入，产生的视频输出和音频输出信号分别送到系统底板中的视频捕捉芯片和音频编码芯片中。

所述汽车综合信息平台还包括手持机，手持机中含有自身的控制单片机和射频控制模块，可与主控盒底板中的通信控制模块通信。

各个功能的实现如下所述，

1、导航

在本系统中，嵌入式计算机、系统底板、液晶显示模块、GPS等是完成导航功能的主要硬件模块，其中导航应用程序和常用电子地图等软件资源存储在嵌入式计算机的在板电子盘中，大容量的电子地图存放在光盘中，需要时通过机芯读入计算机。

系统正常工作时，启动导航应用程序，嵌入式计算机通过串口接收GPS输出的当前位置信息，在液晶显示器上显示电子地图和当前车辆位置等。用户可以通过面板按键、触摸屏或遥控器等不同方式输入行车的目的地，程序通过计算后得出推荐路线并在地图上显示。当用户按照设定路线前进时，系统在必要的情况下(如路口、立交等)给出语音提示，保障行车安全。当行驶路线偏离设定路线时，系统能够自动及时修正并给出新的新车路线。

同时，系统的电子地图中还含有大量的丰富的信息点，包括停车场、餐饮、景点、其它各类服务网点等，并提供完善的搜索、查询手段，从而满足用户的不同需求。

具体实现的导航功能包括：

1)自动车辆定位：在出行时准确、实时的确定出车辆当前的位置，并以图形化方式显示在电子地图中；

2)行车路线设计：依据用户提供的起点、终点和途径点，按既定规则，自动规划出代价最少的最佳行驶路线；

3)路径引导服务：在出行过程中产生语音及图形的实时引导指令，帮助用户沿预定行车路线顺利抵达目的地。

2、娱乐

嵌入式MPEG II解码模块通过串口接收来自嵌入式计算机的控制命令，和机芯一起完成娱乐碟片的解码功能，解码输出的视频流送至系统底板的视频捕捉芯片TW9903，经过采样处理后转换为数字信号送入嵌入式计算机模块，由其处理后叠加在VGA信号中在液晶显示器上显示；解码输出的音频流送至系统底板的音频编码芯片AD1881，在嵌入式计算机的控制下混合输出，经功率放大后经车载音箱播出。

主控盒通过串口接收来自嵌入式计算机的控制命令，可以分别启动数字电视、收音工作，这些模块输出的音视频信号首先在主控盒中经过选择再送入系统底板，经过与MPEG II解码输出的音视频流相同的处理后，输出至液晶显示器和车载音箱。

游戏功能的实现是由软件完成的。即开发好的游戏软件存放在嵌入式计算机的在板的电子盘中，用户通过显示界面开启相应功能，使用遥控器或触摸屏既可进行游戏的操作。

具体实现的娱乐功能包括：

1)碟片播放：可播放DVD/VCD/CD/MP3等各种类型的碟片；

2)收音：提供普通车载收音机的功能；

3)电视：高清晰数字移动电视，即使在移动中也能顺畅观看；

4)游戏：多款益智游戏，使等候时间不再枯燥难捱。

3、安全

车载导航娱乐系统的智能防盗功能是依靠主控盒内的主控盒单片机、GPS模块、GPRS模块以及相应的车辆状态传感器来完成的。当用户正常关闭系统或车辆点火开关、锁车后，系统自动进入防盗监测状态。当车辆被非法启动后，主控盒单片机能接收相应传感器的输出信号，则启动报警功能，首先可以切断车辆的油路及电路，然后利用GPRS模块通过现有的移动网络向车主或监控中心(警方)报警。如果盗贼采用不点火启动的方式移动车辆，则主控盒单片机会接收来自GPS模块的位置信息，

当车辆被移动的距离超出预设的门限值后，系统同样启动报警功能，通过GPRS模块将车辆的当前位置信息发送至车主的手机、监控终端等，并可在终端地图上直观显示车辆的位置。

当用户倒车时，只要挂入倒挡，则后视和倒车雷达的功能就自动启动，此时，用户可在液晶显示器上直观的观察到车后的影响，同时超声波探头所探测到的障碍物距离也会在画面上同时显示，并伴有声音提示，确保倒车安全。

红外前视的功能在黑夜、大雾、雨雪等恶劣条件下发挥作用，用户启动红外前视后，可在液晶显示器上观察到清晰的路况，从而避免追尾等事故的发生。同时，系统还具有接入高性能防撞雷达的能力，通过获取防撞雷达的输出数据，达到自适应巡航的目的。

具体实现的安全功能包括：

1)胎压监测报警：动态监测轮胎气压，在胎压异常时及时报警，防止事故的发生；

2)红外前向夜视仪：在黑夜或恶劣天气下，提供清晰的路况显示，确保行车安全；

3)后视及倒车雷达：倒车时自动启动倒车摄像头，清晰显现车身后方环境，并叠加显示车后障碍物的距离，同时给出声音提示，保证顺利泊车；

4)防盗追踪：通过侦测多种传感器，可在车辆被盗后对车辆进行定位并将其当前位置发送给监控中心和车主，并可远程控制汽车油路、电路及门窗。

4、办公

嵌入式计算机具有强大的数据处理功能和丰富的存储空间，在应用程序的作用下可以轻而易举地完成个人事务处理的功能。系统中的手持机和通信控制模块及GPRS模块配合，具有与普通移动电话相同的功能，可以进行语音通话、收发短消息等；而其自身亦可以作为编队出行时的对讲机使用，同时，它还是系统的遥控器，可以完成对系统的控制功能。

GPRS模块可以作为无线MODEM接入嵌入式计算机，从而实现登陆网络的功能，用户可以通过这种方式收发电子邮件，浏览各种资讯等。并且可以方便地通过网络升级系统软件及更新电子地图。

具体实现的办公功能包括：

1)车载电话：车载电话/系统遥控器合二为一，既可利用现有的移动网络作为普通的移动电话使用，亦可在编队出行时作为对讲机使用；

2)无线上网：可通过无线上网的功能了解实时咨询、收发电子邮件等；

3)个人事务助理：强大的事务管理功能，成为不可或缺的助手；

4)升级更新：自动通过无线网络升级软件或更新电子地图，免除后顾之忧。

本实用新型中各模块的具体构建如下：

深嵌入式计算机模块EPC-300以SIS公司的SOC(System On Chip，片上系统)芯片SIS55X系列为核心构建，该芯片内部集成有X86内核、高性能的北桥(North Bridge)、先进的硬件图形界面产生器(GUI)和功能极强的南桥(South Bridge)以及具有多种标准设备接口，加上先进的制造工艺、灵活的可设置特性，其十分适合各种IA(Information Appliance，信息应用)产品。在本系统的应用中，嵌入式计算机模块是整个系统的中央枢纽，完成导航数据处理，VGA显示输出及控制、数字音视频接口控制，总线扩展和管理、通信接口扩展处理以及状态控制等多种功能。

嵌入式MPEGII解码器采用Cirrus Logic公司的CS98K作为解码处理的主芯片，其标准ATAPI总线接口可以连接专用车载机芯，完成碟片的识别与播放功能；该模块中还含有一单片机作为与嵌入式计算机模块之间进行信息交换桥梁。嵌入式MPEGII解码模块解码输出标准的视频和音频流，其中视频信号送入系统底板上的视频捕捉芯片TW98，经其采样处理后转换为数字视频送入嵌入式计算机模块的数字视频接口(VIP)，然后和VGA信号叠加后输出至液晶显示器显示；而音频信号直接送入系统底板上音频编码芯片AD1881，经混合处理后输出至功率放大器，最终通过汽车音箱输出，音量的大小(即信号的衰减)则由嵌入式计算机模块控制。

其中AD1881、TW98、16C554A为通用芯片，在系统中分别完成音频处理、视频捕捉和多串口处理的功能。

液晶显示模块包含SHARP公司6.5”的16∶9的TFT屏LQ065Y、LCD控制器LZ9JG17、显示控制单片机以及触摸屏和面板按键等。该显示模块通过标准的VGA接口与嵌入式计算机相连，用于显示导航画面、娱乐视频碟片、数字电视、前后视摄像画面等，其中所有的模拟视频信号均是由嵌入式计算机模块经过视频捕捉后在VGA画面中叠加显示的。显示控制单片机除完成LCD控制器的初始化功能外，同时还处理触摸屏及面板按键的信息，为系统提供不同的人机交互手段。

主控盒中的核心模块为主控单片机，其担负着和主机之间交换数据的任务，即主控盒内所有其它模块的上传信息以及主机对各模块的控制命令都是通过它转发的。在主控盒中，主控盒单片机与带有单片机的模块(电视、收音、胎压监测接收、倒车雷达、通信控制)之间通过内部的I2C总线网络交换数据，与GPS、GPRS模块以串口方式通信，通过I/O管脚实现音视频选择、车辆状态的监测和控制。

在主控盒中，有多路的音视频源，如数字电视、收音、前(后)视摄像头的输出等，但最终通过主机接口送至主机的是经过选择电路的选择后输出的一路视频信号和两路的音频信号(左右声道)。

主控盒中的GPS和GPRS模块分别采用的是Fastrax公司和SIMCOM公司的iTrax02和SIM300，为货架产品，在系统中经过必要的接口处理和供电处理后即可为系统所用。

主控盒各功能模块在物理形式上统一设计，模块之间可组可分，根据不同的用户需求可以裁减或添加，实现功能与成本的兼顾。

Claims (2)

1、汽车综合信息平台，包括嵌入式计算机、嵌入式MPEG II解码模块、系统底板、液晶显示模块、主控盒底板，其特征在于：

嵌入式MPEG II解码模块、液晶显示模块、主控盒底板含有各自的控制单片机，系统底板中有多串口控制器，

嵌入式计算机为系统核心，通过多串口控制器分出的串口1与嵌入式MPEG II解码模块中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口2与液晶显示模块中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口3与主控盒底板中的控制单片机连接，通过多串口控制器分出的串口4与防撞雷达连接，

在主控盒底板中，控制单片机通过I2C总线与电视收音模块、胎压监测模块、倒车雷达模块、通信控制模块连接，并通过串口与GPS和GPRS连接，还接受车辆状态传感器的输入，主控盒底板中的视频选择模块接受前视摄像和后视摄像以及电视收音模块的视频输入，音频选择模块接受电视收音模块的音频输入，产生的视频输出和音频输出信号分别送到系统底板中的视频捕捉芯片和音频编码芯片中。

2、如权利要求1所述汽车综合信息平台，其特征在于：它还包括手持机，手持机中含有自身的控制单片机和射频控制模块，可与主控盒底板中的通信控制模块通信。

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