CN203211229U - 一种车载智能信息系统 - Google Patents

Abstract

针对现有车载智能终端产品操作系统易出现运行故障，会导致整个系统具有不稳定性的技术问题，本实用新型提供一种车载智能信息系统，包括功能模块、车载信息主控模块和无线通信模块，所述无线通信模块与所述车载信息主控模块连接，所述无线通信模块用于实现车载信息主控模块和远程终端之间的通信；所述车载信息主控模块分别与所述功能模块和无线通信模块连接，所述车载信息主控模块包括多个处理器，每个处理器运行一个操作系统，所述处理器用于处理所述功能模块和无线通信模块产生的实时性信息和非实时性信息。本实用新型提供的车载智能信息系统，能够选择不同操作系统的处理器来处理实时性信息和非实时性信息，保证整个系统运行的稳定性和可靠性。

Description

一种车载智能信息系统

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，尤其涉及一种车载智能信息系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高和通信的飞速发展，人们对汽车已经不只是满足简单的代步要求，而是需要在安全的情况下能够分享一些信息娱乐、车辆信息的交互、远程监控和诊断、4S店的一些优质服务等内容。因此，在这样的背景下产生了Telematics（车载智能信息系统）业务的需求。车载智能信息系统是通信技术与信息技术的集合体，以无线语音或者利用先进的3G（3rd-generation，第三代移动通信技术）以上网络传递在线图像或者语音，随时给行车中的用户提供驾驶和生活所需的各种信息；以GPS（Global Positioning System，全球定位系统）系统为基础，通过GPS定位系统和无线通信网，向驾驶员、乘客、TSP（Telematics Service Provider，汽车远程服务提供商）后台或者车载台提供交通信息、应对紧急情况、远程车辆诊断以及金融交易、新闻、电子邮件、在线娱乐等互联网服务。

现有的汽车Telematics系统包括3G网络模块和中央处理器，所述中央处理器可以对3G网络模块输入的信息进行分析处理，并依照输入信息的内容控制终端设备输出状态。

但是，本实用新型的发明人研究发现，现有汽车智能信息终端产品的操作系统易出现运行故障，会导致整个终端产品无法使用，整个系统具有不稳定性。因此，目前亟需一种新型的车载智能信息系统。

实用新型内容

针对前述现有车载智能终端产品的操作系统易出现运行故障，会导致整个终端产品无法使用，整个系统具有不稳定性的技术问题，本实用新型提供一种新型的车载智能信息系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种车载智能信息系统，包括：

功能模块、车载信息主控模块和无线通信模块，

其中，所述无线通信模块与所述车载信息主控模块连接，所述无线通信模块用于实现所述车载信息主控模块和远程终端之间的通信；

所述车载信息主控模块分别与所述功能模块和所述无线通信模块连接，所述车载信息主控模块包括多个处理器，每个处理器运行一个操作系统，所述处理器用于处理所述功能模块和所述无线通信模块产生的实时性信息和非实时性信息。

本实用新型提供的车载智能信息系统中，包括功能模块、车载信息主控模块和无线通信模块，所述车载信息主控模块包括多个处理器，每个处理器运行一个操作系统，实现多系统共存；同时，将汽车产品中的信息根据实时性和非时实性进行分离，不同处理器分别处理所述实时信息和非实时性信息，从而能够选择不同操作系统的处理器来处理实时性信息和非实时性信息，保证了整个系统运行的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的车载智能信息系统原理示意图；

图2是本实用新型实施例提供的车载智能信息系统各模块连接结构示意图；

图3是图2中车载娱乐控制处理器及外围功能模块的结构示意图；

图4是图2中音视频图像处理器及外围功能模块的结构示意图；

图5是图2中远程控制处理器、外围功能模块和无线通信模块的结构示意图。

其中，1、功能模块；2、车载信息主控模块；21、车载娱乐控制处理器；22、音视频图像处理器；23、远程控制处理器；3、无线通信模块；31、GPS单元；32、蓝牙单元；33、2G/3G/4G无线模组单元；36、选择开关；41、WIFI单元；42、SD卡单元；43、NOR Flash单元；44、DDR3显存单元；45、EMMC存储器单元；46、USB单元；51、SD RAM单元；52、调频调幅模组单元；53、音频功放单元；54、DVD Codec单元；55、后置摄像头单元；56、液晶显示器单元；57、触摸屏单元；58、钥匙开关单元；59编码开关单元；61、BCAN网络单元；62、PCAN网络单元；63、HCAN网络单元；64、音频编解码器单元；65Flash单元。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参考图1所示，一种车载智能信息系统，包括：

功能模块1、车载信息主控模块2和无线通信模块3，

其中，所述无线通信模块与所述车载信息主控模块连接，所述无线通信模块3用于实现所述车载信息主控模块2和远程终端之间的通信；

所述车载信息主控模块分别与所述功能模块和所述无线通信模块连接，所述车载信息主控模块2包括多个处理器，每个处理器运行一个操作系统，所述处理器用于处理所述功能模块1和无线通信模块3产生的实时性信息和非实时性信息。

本实用新型提供的车载智能信息系统中，包括功能模块、车载信息主控模块和无线通信模块，所述车载信息主控模块包括多个处理器，每个处理器运行一个操作系统，实现多系统共存；同时，将汽车产品中的信息根据实时性和非时实性进行分离，不同处理器分别处理所述实时信息和非实时性信息，从而能够选择不同操作系统的处理器来处理实时性信息和非实时性信息，保证了整个系统运行的稳定性和可靠性。

请参考图2所示，作为具体的实施例，所述多个处理器包括相互连接的车载娱乐控制处理器21、音视频图像处理器22和远程控制处理器23；其中，所述车载娱乐控制处理器21，用于处理非实时性车载娱乐信息；所述音视频图像处理器22，用于处理音视频信号和图形图像信息；所述远程控制处理器23，用于根据收到的指令将读取的CAN（Controller Area Network，控制器局域网）报文信息进行处理并编码后，通过无线通信模块发送给远程终端。在本实用新型实施例中，所述车载信息主控模块1中包括有三个处理器，每个处理器运行一个操作系统，包括一个用于处理非实时性车载娱乐信息的操作系统，一个用于处理实时性音视频信号和图形图像信息的操作系统，以及一个用于处理实时性指令信息的操作系统；通过前述三个操作系统的具体设置，实现车载智能信息系统中多个操作系统共存和对汽车信息的实时性进行分离，保证了整个车载智能信息系统运行的稳定性和可靠性。

作为具体的实施例，所述车载娱乐控制处理器21中运行的操作系统为Android系统，所述音视频图像处理器22中运行的操作系统为ITRON系统（Industrial the Real-Time Operation System Nucleus，工业实时操作系统中心），所述远程控制处理器23中运行的操作系统为osCAN系统。具体地，所述车载娱乐控制处理器21运行Android（安卓）系统，用于根据用户的输入处理人机界面和一些非实时性的应用程序，这样配置可以将实时性高的程序和非时性的程序分开，Android系统能够容载海量的实用应用型程序，方便用户自己下载安装和删减，用户也可以根据自己的喜好选择不同的人机界面和风格；同时，在实施例中可将安全性级别要求高且不允许用户自己随意删减的系统部分由音视频图像处理器22和远程控制处理器23来实现。所述音视频图像处理器22运行ITRON系统，用于处理音视频信号和一些图形图像信息的加速，例如收音机的音频信号和液晶显示器图形图像信息的加速等，为这些音视频信号和图形图像信息的处理提供平台环境。所述远程控制处理器23运行osCAN系统，用于处理一些实时性和可靠性高的指令和数据信息，为这些指令和数据信息的处理提供平台环境，以完成CAN报文信息和无线通信模块3之间的通信。

作为具体实施例，所述车载娱乐控制处理器21、音视频图像处理器22和远程控制处理器23相互之间采用UART（Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置）串行通信，所述音视频图像处理器22与所述车载娱乐控制处理器21和远程控制处理器23之间传输图形图像信息数据，所述车载娱乐控制处理器21和所述远程控制处理器23之间传输车载娱乐和应用程序信息数据。具体地，所述车载娱乐控制处理器21可将一些需要处理的图形图像信息数据通过UART传输至所述音视频图像处理器22处理，所述音视频图像处理器22处理后通过UART回传给所述车载娱乐控制处理器21；所述远程控制处理器23可将所述无线通信模块3传过来的图形图像信息数据通过UART传输至所述音视频图像处理器22处理，所述音视频图像处理器22处理后通过UART回传给所述远程控制处理器23；所述远程控制处理器23可将所述无线通信模块3和CAN网络传过来的车载娱乐信息数据通过UART传输至所述车载娱乐控制处理器21处理，所述车载娱乐控制处理21处理后通过UART回传给所述远程控制处理器23；同时，所述远程控制处理器23可将无线通信模块3传过来的应用程序传输至所述车载娱乐控制处理21中存储使用。

作为一种实施例，所述车载娱乐控制处理器21选用I.MX53系列的芯片，具体选用型号为I.MX536的芯片；所述音视频图像处理器22选用型号为SH7269的芯片，所述远程控制处理器23选用型号为MPC5606的芯片。在本实施例中，所述的芯片为业界最新，这种搭配也是本实用新型的发明人经过严格认证的，且能够克服以前同类产品中芯片程序处理复杂，未对汽车产品信息实时性高的部分进行分离的缺陷，有效保证了整个系统运行的稳定性。当然，也可以采用其他类似芯片，在此不作一一举例，应为本领域普通技术人员根据上述描述获知。

作为具体的实施例，所述车载信息主控模块2还包括运行程序转移单元（图中未出），用于将各个操作系统中运行的程序转移到别的操作系统中运行。具体地，所述车载娱乐控制处理器21中运行的操作系统为Android系统，音视频图像处理器22中运行的操作系统为ITRON系统，远程控制处理器23中运行的操作系统为osCAN系统。

在具体的运行处理过程中，这几个操作系统的资源可通过运行程序转移单元进行转移，实现相互协调，其具体表现为：1、一旦有一个操作系统死机或者软件运行有问题，通过运行程序转移单元可将该操作系统的运行程序转移到别的操作系统中去，让别的操作系统进行短暂的缓冲，分担该操作系统的任务，同时也立即启动该操作系统的复位指令，此时三个操作系统相互嵌套，相互监控通信；2、一旦有一个操作系统运行程序较多，别的操作系统可以分担一些任务，具体地：一旦有一个操作系统运行进程较多导致该操作系统运行速度变慢，有潜在死机风险的时候，别的操作系统会通过运行程序转移单元分担该操作系统一些非主要的进程；比如音视频图像处理器22运行的ITRON系统检测到车载娱乐控制处理器21运行的Android系统进程较多即将导致死机的时候，运行程序转移单元会将应用层的一部分程序转移到音视频图像处理器22当前运行的进程中，实现系统资源相互协调。

作为具体的实施例，所述运行程序转移单元具体用于，当处理实时性任务的操作系统当前处理的任务数多于预定义值时，将所述当前处理的任务中实时性较低任务转移到其他操作系统处理；当处理实时性任务的操作系统死机时，将处理中的所述实时性任务转移到其他操作系统处理，并当所述处理实时性任务的操作系统恢复时，将所述处理中的所述实时性任务转移回所述处理实时性任务的操作系统。具体地，在本实用新型实施例中，将实时性高的和非实时性低的功能分开由不同的MCU去处理。比如，I.MX536芯片处理一些非实时性的；MPC5606则处理实时性很高的功能，比如车速，水温，车门状态等。一般，实时性高的MCU不允许死机、任务多了也不允许暂缓进程，但是当MPC5606中有多任务实施的时候，可以把一部分相对不重要的进程分担到I.MX536这个MCU中，一旦MPC5606进程恢复之后再立刻将这些进程切换回MPC5606芯片中处理；另外一种情况，则为当MPC5606死机，则立刻将其上的所有进程切换到I.MX5606处理，同时立刻复位MPC5606这个实时性高的MCU，当MPC5606上运行的系统正常之后，再将这些进行切换回MPC5606，这种情况可称为系统间的缓冲。

作为具体的实施例，所述功能模块1包括第一功能模块、第二功能模块和第三功能模块；其中，

所述第一功能模块与所述车载娱乐控制处理21器连接，所述车载娱乐控制处理器21对所述第一功能模块产生的车载娱乐信息进行处理；

所述第二功能模块与所述音视频图像处理器22连接，所述音视频图像处理器22对所述第二功能模块产生的音视频信号和图形图像信息进行处理；

所述第三功能模块与所述远程控制处理器23连接，所述远程控制处理器23对经所述第三功能模块传输的CAN报文信息进行处理和发送。

在本实施例中，所述功能模块1包括第一功能模块、第二功能模块和第三功能模块，能够使本实用新型提供的车载智能信息系统组成更具体和完整，形成更加有效的终端一体化产品，实现可靠稳定的车载智能信息系统平台，全面建立车载智能信息和综合信息服务平台，且最终能通过无线通信模块完成与车载信息终端通信，实时传输车辆的数据信息，实现对车辆的远程诊断。

请参考图2和图3所示，作为具体的实施例，所述第一功能模块包括与所述车载娱乐控制处理器21连接的WIFI（Wireless Fidelity，无线保真）单元41、SD（Secure Digital Memory Card，安全数码卡）卡单元42、NOR Flash（非易失存储器）单元43、DDR3（Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器）显存单元44、EMMC（Embedded MultiMediaCard，嵌入式多媒体存储器）存储器单元45和USB（Universal Serial BUS，通用串行总线）单元46中的至少一种。具体地，所述第一功能模块包括WIFI单元41、SD卡单元42、NOR Flash单元43、DDR3显存单元44、EMMC存储器单元45和USB单元46。其中，所述WIFI单元41是一个独立的WIFI模组，其中的WIFI天线用于接收WIFI信号，既可以把车机WIFI当做WIFI热点，也可以让车机接收外部热点的WIFI信号；所述SD卡单元42用于存储地图、MP3以及其他文件等内容；所述NOR Flash单元43用于存储一些动态数据；所述DDR3显存单元44用于保存显存数据；所述EMMC存储器单元45用于存贮Android系统的一些应用程序；所述USB单元46用于和其他模块通信。所述车载娱乐控制处理器21选用的I.MX536芯片运行Android系统，负责WIFI单元和SD卡单元的运行、NOR Flash单元的存取、DDR3显存单元的存贮和串口通信、EMMC存储器单元的存取以及USB单元的信号检测和读取等。当然，所述第一功能模块具体包括的单元并不仅仅局限于前述单元，本领域的技术人员在前述实施例的基础上，还可以根据需要设置其它的单元，以便本实用新型提供的车载智能信息系统更完整。

请参考图2和图4所示，作为具体的实施例，所述第二功能模块包括与所述音视频图像处理器22连接的SD RAM（Random Access Memory，随机存储器）单元51、调频调幅模组单元52、音频功放单元53、DVD（Digital Versatile Disc，数字多功能光盘）Codec（Coder和Decoder两词的词头组成的缩略语，编译码器）单元54、后置摄像头单元55、液晶显示器单元56、触摸屏单元57、钥匙开关单元58和编码开关单元59中的至少一种。具体地，所述第二功能模块包括SD RAM单元51、调频调幅模组单元52、音频功放单元53、DVD Codec单元54、后置摄像头单元55、液晶显示器单元56、触摸屏单元57、钥匙开关单元58和编码开关单元59。其中，所述SD RAM单元51用于存贮一些地图信息、MP3歌曲、或者其他文件等信息；所述调频调幅模组单元52用于通过调频调幅天线接收收音机信号；所述音频功放单元53用于对接收的收音机音频信号进行放大，以满足音频收听者的需要；所述DVD Codec单元54用于DVD解码；所述后置摄像头单元55用于拍摄外部的图形图像；所述液晶显示单元56用于显示图形或者一些图形图像单元传输过来的图像或者文字信息；所述触摸屏单元57用于将用户手动触摸屏幕的信息转换为数字信息；所述钥匙开关单元58用于起动发动机；所述编码开关单元59用于对汽车遥控指令编码进行开关。所述音视频图像处理器22选用的SH7269芯片运行ITRON系统，负责视频图像处理单元的图像处理和图形加速，以及调频调幅模组单元52、音频功放单元53和DVDCodec单元54音频信号的处理。当然，所述第二功能模块具体包括的单元并不仅仅局限于前述单元，本领域的技术人员在前述实施例的基础上，还可以根据需要设置其它的单元，以便本实用新型提供的车载智能信息系统更完整。

进一步，所述音频功放单元53的输入端通过数字音频压缩单元与音视频信号处理单元12连接，输出端连接有音频插孔、喇叭和音频采集单元。所述音频功放单元53的输入端除了对接收的收音机信号进行放大外，还对通过数字音频压缩单元输入的音频信号进行放大，也可供所述音频插孔收听和喇叭播放需要；同时，所述音频采集单元包括将蓝牙单元或/和3G无线模组单元接收的数字音频信号、以及媒体接口采集的音频信号进行消噪处理，将处理后的音频信号传输至所述音频功放单元53中，作为音频功放单元53的一种音频信号来源。

请参考图2和图5所示，作为具体的实施例，所述第三功能模块包括与所述远程控制处理器23连接的BCAN（Body Controller Area Network，车身控制器局域网）网络单元61、PCAN（Power Controller Area Network，动力控制器局域网）网络单元62、HCAN（Hybrid Controller Area Network，混合控制器局域网）网络单元63、音频编解码器单元64和Flash（闪存）单元65中的至少一种。具体地，所述第三功能模块包括BCAN网络单元61、PCAN网络单元62、HCAN网络单元63、音频编解码器单元64和Flash单元65。其中，所述BCAN网络单元61用于通过低速CAN收发器收发车身CAN网络上传输的基本报文；所述PCAN网络单元62用于通过高速CAN收发器收发车身CAN网络扩展模式中传输的基本报文；所述HCAN网络单元63用于通过高速CAN收发器收发高速网络上传输的报文；所述音频编解码器单元64用于解码芯片MPC5606处理后的音频信号；所述Flash单元65用于存贮一些临时文件信息。所述远程控制处理器23选用的MPC5606芯片运行osCAN系统，负责CAN报文信息的读取和远程发送接收。当然，所述第三功能模块具体包括的单元并不仅仅局限于前述单元，本领域的技术人员在前述实施例的基础上，还可以根据需要设置其它的单元，以便本实用新型提供的车载智能信息系统更完整。

请参考图2和图5所示，作为具体的实施例，所述无线通信模块3包括与所述远程控制处理器23连接的GPS单元31、蓝牙单元32和2G/3G/4G无线模组单元33中的至少一种。具体地，所述无线通信模块2包括GPS单元31、蓝牙单元32和2G/3G/4G无线模组单元33。其中，所述GPS单元31用于接收和发送GPS信息；所述蓝牙单元32用于接收和发送蓝牙模块处理的信息；所述2G/3G/4G无线模组单元33用于接收和发送一些2G/3G/4G无线通信信息。所述GPS单元31还可将接收的GPS信息传输至2G/3G/4G无线模组单元33中，以实现远程位置实时监控；同时，所述音频编解码器单元64通过选择开关36与蓝牙单元32或者2G/3G/4G无线模组单元33连接，将编码或解码后的音频信息进行传输。作为一种实施例，所述无线通信模块3将接收到的相关指令先传给芯片MPC5606，所述芯片MPC5606接收到相关的指令后会按照相关的协议去读取CAN报文信息，再把相关的CAN报文信息快速处理并按照相关的协议编码之后让无线通信模3传输给远程接收端，该远程接收端可以是后台服务器或者手机等远程终端，以实现远程控制；同时，所述远程终端根据接收的CAN报文信息，可以对车辆的数据信息和状态信息进行分析，实现对车辆的远程诊断。若是CAN报文有异常，芯片MPC5606也会通过无线通信模块3把异常的信息传输到远程终端后台或者手机。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载智能信息系统，其特征在于，包括：

功能模块、车载信息主控模块和无线通信模块，

其中，所述无线通信模块与所述车载信息主控模块连接，所述无线通信模块用于实现所述车载信息主控模块和远程终端之间的通信；

所述车载信息主控模块分别与所述功能模块和所述无线通信模块连接，所述车载信息主控模块包括多个处理器，每个处理器运行一个操作系统，所述处理器用于处理所述功能模块和所述无线通信模块产生的实时性信息和非实时性信息。

2.根据权利要求1所述的车载智能信息系统，其特征在于，所述多个处理器包括相互连接的车载娱乐控制处理器、音视频图像处理器和远程控制处理器；其中，

所述车载娱乐控制处理器，用于处理非实时性车载娱乐信息；

所述音视频图像处理器，用于处理实时性音视频信号和图形图像信息；

所述远程控制处理器，用于根据收到的指令将读取的CAN报文信息进行处理并编码后，通过所述无线通信模块发送给远程终端。

3.根据权利要求2所述的车载智能信息系统，其特征在于，所述车载娱乐控制处理器中运行的操作系统为Android系统，所述音视频图像处理器中运行的操作系统为ITRON系统，所述远程控制处理器中运行的操作系统为osCAN系统。

4.根据权利要求2所述的车载智能信息系统，其特征在于，所述车载娱乐控制处理器、音视频图像处理器和远程控制处理器相互之间采用UART串行通信，所述音视频图像处理器与所述车载娱乐控制处理器和远程控制处理器之间传输图形图像信息数据，所述车载娱乐控制处理器和所述远程控制处理器之间传输车载娱乐和应用程序信息数据。

5.根据权利要求2所述的车载智能信息系统，其特征在于，所述车载娱乐控制处理器选用型号为I.MX536的芯片，音视频图像处理器选用型号为SH7269的芯片，远程控制处理器选用型号为MPC5606的芯片。

6.根据权利要求2所述的车载智能信息系统，其特征在于，所述车载信息主控模块还包括运行程序转移单元，用于将各个操作系统中运行的程序转移到别的操作系统中运行。

7.根据权利要求6所述的车载智能信息系统，其特征在于，所述运行程序转移单元具体用于，当处理实时性任务的操作系统当前处理的任务数多于预定义值时，将所述当前处理的任务中实时性较低任务转移到其他操作系统处理；当处理实时性任务的操作系统死机时，将处理中的所述实时性任务转移到其他操作系统处理，并当所述处理实时性任务的操作系统恢复时，将所述处理中的所述实时性任务转移回所述处理实时性任务的操作系统。

8.根据权利要求2所述的车载智能信息系统，其特征在于，所述功能模块包括第一功能模块、第二功能模块和第三功能模块；其中，

所述第一功能模块与所述车载娱乐控制处理器连接，所述车载娱乐控制处理器对所述第一功能模块产生的车载娱乐信息进行处理；

所述第二功能模块与所述音视频图像处理器连接，所述音视频图像处理器对所述第二功能模块产生的音视频信号和图形图像信息进行处理；

所述第三功能模块与所述远程控制处理器连接，所述远程控制处理器对经所述第三功能模块传输的CAN报文信息进行处理和发送。

9.根据权利要求8所述的车载智能信息系统，其特征在于，

所述第一功能模块包括与所述车载娱乐控制处理器连接的WIFI单元、SD卡单元、NOR Flash单元、DDR3显存单元、EMMC存储器单元和USB单元中的至少一种；

所述第二功能模块包括与所述音视频图像处理器连接的SD RAM单元、调频调幅模组单元、音频功放单元、DVD Codec单元、后置摄像头单元、液晶显示器单元、触摸屏单元、钥匙开关单元和编码开关单元中的至少一种；

所述第三功能模块包括与所述远程控制处理器连接的BCAN网络单元、PCAN网络单元、HCAN网络单元、音频编解码器单元和Flash单元中的至少一种。

10.根据权利要求2所述的车载智能信息系统，其特征在于，所述无线通信模块包括与所述远程控制处理器连接的GPS单元、蓝牙单元和2G/3G/4G无线模组单元中的至少一种。

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