CN208164935U - 一种汽车中控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车中控系统，包括控制电路，控制电路包括微处理器、微控制器、USB扩展接口、显示模块、存储模块、蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片、音频处理模块和电源电路，微处理器与微控制器通信连接；USB扩展接口、显示模块和存储模块分别接微处理器，蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片的蓝牙信号输出端、GPS信号输出端、WIFI信号输出端和FM信号输出端分别接微处理器，蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片的输入端外接综合天线；音频处理模块接微控制器。本实用新型的汽车中控系统结构简单，产品集成度高。

Description

一种汽车中控系统

[技术领域]

本实用新型涉及汽车电路，尤其涉及一种汽车中控系统。

[背景技术]

汽车的中控系统是控制汽车空调、音响等舒适娱乐装置的地方，包括中央控制台、音响控制面板等各种车辆控制器。

专利号为CN201621454389.8的实用新型公开了一种带有4G和北斗导航的竖屏车载中控系统，包括：相互通讯连接的ARM处理器和MCU 处理器；与ARM处理器电性连接的视频模块、音频模块、胎压监测仪、无线模块、卫星定位模块、USB扩展接口、显示模块以及存储模块；其中该存储模块包括SD卡存储接口、USB存储接口、程序存储器和动态存储器；与MCU处理器电性连接的收音机和总线处理器，与该总线处理器电性连接有CAN收发器和LIN收发器；收音机通过I2C总线与MCU 处理器电性连接；与汽车电瓶电力连接的电源模块。

传统的车载中控系统，存在诸多不足：

功能落后：市面上大部分Wince系统车机不能上网，安卓车机只能WiFi上网，没有4G联网，不能充分利用互联网优势。

开发困难：使用分立的蓝牙模块，GPS模块，WiFi模块和4G模块等拼凑一起做整机设计，产品结构复杂，技术沟通困难，解决问题受制于模块供应商。

开发周期长：车机主板因配不同客户、各种车型插座和面板而改版，画4层主板和各小板费时；不同PCB需要重新做BOM、贴片、调试、组装费时；和各模块供应商联调、对策问题费时；

成本高昂，采购周期长：市面上车机大部分由主板+核心板+TFT板 +KEY板四块板组成或者按照不同客户车型设计新的主板，PCB种类多， PCB板交期长；各种分立模块多，线材按客户定制，导致车机材料成本昂贵、采购周期长。

生产工艺复杂，生产成本高：市面上整机普遍因PCB多，贴片计划安排困难；整机生产装配工艺多而复杂，产线形成不了大批量生产优势，经常转线耗时，生产成本非常高昂。

品质差：供应商多，来料品质控制难；生产工艺复杂，产品品质控制难；产品PCB种类多，生产售后管控难。如此导致产品的品质差。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，产品集成度高的汽车中控系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种汽车中控系统，包括控制电路，控制电路包括微处理器、微控制器、USB 扩展接口、显示模块、存储模块、蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片、音频处理模块和电源电路，微处理器与微控制器通信连接；USB扩展接口、显示模块和存储模块分别接微处理器，蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片的蓝牙信号输出端、GPS信号输出端、WIFI信号输出端和FM信号输出端分别接微处理器，蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片的输入端外接综合天线；音频处理模块接微控制器；所述的微处理器是4G处理器。

以上所述的汽车中控系统，音频处理模块包括音效处理器、功放、收音芯片、音频输入接口和音频输出接口，收音芯片的输入端外接收音天线，控制端接微控制器、音频信号输出端接音效处理器的第一输入端；音效处理器的控制端接微控制器输出端接功放和音频输出接口，功放的输出端外接扬声器；音效处理器的第二输入端接微处理器的系统音频输出端，第三输入端接音频输入接口。

以上所述的汽车中控系统，显示模块包括视频输入接口、视频输出接口、背光驱动电路、电容触摸屏接口，视频输入接口、视频输出接口和电容触摸屏接口分别接接微处理器，背光驱动电路的控制端接微控制器；视频输出接口和背光驱动电路外接液晶显示屏，电容触摸屏接口外接电容触摸屏。

以上所述的汽车中控系统，控制电路包括SIM卡卡座和4G射频收发器，SIM卡卡座和4G射频收发器分别接微处理器，4G射频收发器外接4G天线。

以上所述的汽车中控系统，控制电路包括独立蓝牙芯片，独立蓝牙芯片接微处理器，并外接蓝牙天线。

以上所述的汽车中控系统，控制电路包括中控键盘接口和CAN盒接口，中控键盘接口和CAN盒接口分别接微控制器。

以上所述的汽车中控系统，控制电路包括麦克风接口、USB接口和电源管理/语音、音频编解码一体芯片，麦克风接口和USB接口接电源管理/语音、音频编解码一体芯片，电源管理/语音、音频编解码一体芯片接微处理器。

以上所述的汽车中控系统，电源电路包括浪涌保护电路。

以上所述的汽车中控系统，所述的微处理器是4G处理器

以上所述的汽车中控系统，所述的控制电路集成到一体电路板中。

本实用新型的汽车中控系统结构简单，产品集成度高。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例汽车中控系统的电路框图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例汽车中控系统的技术方案如图1所示。包括控制电路，控制电路集成到一体电路板中。

控制电路包括微处理器、微控制器、显示模块、存储模块、蓝牙 /GPS/WIFI/FM四合一芯片、音频处理模块、射频收发器、独立蓝牙芯片、中控键盘接口、CAN盒接口、麦克风接口、USB接口、电源管理/ 语音、音频编解码一体芯片和电源电路，

微处理器与微控制器通信连接。

蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片的蓝牙信号输出端、GPS信号输出端、WIFI信号输出端和FM信号输出端分别接微处理器，蓝牙 /GPS/WIFI/FM四合一芯片的输入端外接综合天线。音频处理模块接微控制器。

音频处理模块包括音效处理器、功放、收音芯片、音频输入接口和音频输出接口，收音芯片的输入端外接收音天线，控制端接微控制器、音频信号输出端接音效处理器的第一输入端。音效处理器的控制端接微控制器输出端接功放和音频输出接口，功放的输出端外接扬声器。音效处理器的第二输入端接微处理器的系统音频输出端，第三输入端接音频输入接口。

射频收发器的信号输入端外接射频天线，信号输出端接微处理器。

显示模块包括视频输入接口、视频输出接口、背光驱动电路、电容触摸屏接口，视频输入接口、视频输出接口和电容触摸屏接口分别接接微处理器，背光驱动电路的控制端接微控制器。视频输出接口和背光驱动电路外接液晶显示屏，电容触摸屏接口外接电容触摸屏。

控制电路包括SIM卡卡座和4G射频收发器，SIM卡卡座和4G射频收发器分别接微处理器，4G射频收发器外接4G天线。

独立蓝牙芯片接微处理器，并外接蓝牙天线。

中控键盘接口和CAN盒接口分别接微控制器。

麦克风接口和USB接口接电源管理/语音、音频编解码一体芯片，电源管理/语音、音频编解码一体芯片接微处理器。

本实用新型实施例汽车中控系统的具体结构如图1所示，一体板包括4G主芯片(4G全网通应用处理器器SL8541)、内存、闪存、电源管理/语音、音频编解码一体芯片、SD卡接口、USB接口、音频输入、音频输出接口、视频输入接口、视频处理芯片、USB HUB芯片、电容触摸屏接口、WIFI/GPS/蓝牙/收音四合一集成芯片SC2342A、WCN天线接口、MCU、音效处理器、功放、大电容、扼流圈、TVS管、独立收音4754 芯片、独立蓝牙芯片5876、收音天线接口、电源插座、尾部输入输出接口、液晶屏显示接口、液晶屏背光接口、触摸屏接口、按键板接口、屏蔽罩、4G射频收发器、天线开关、射频功放、SIM卡芯片、4G天线。

4G主芯片展讯SL8541(4核A7,1.5GHz，Mali 400MP)是LTE车载芯片，满足车联网，并通过高精度定位及先进ISP算法技术，为用户提供卓越智能体验。内置4G/4G+全网通；支持北斗、GPS，Glonass 多模卫星系统定位，接入千寻地基增强辅助定位，可实现米级别定位，解决导航终点需人眼搜索痛点；支持1080p高清视频录制；内置蓝牙、 WiFi、收音、支持兜风语音，手机互联。

电源管理器输出系统所需各电源电压，音频信号及视频信号以模拟信号的形式，传输到一体板上的视频处理芯片，由模拟信号转换为 BT656数字信号，输入给4G主芯片的CPU做数据处理，音频通过模拟音频传输给外部设备，视频经过4G主芯片的CPU数据处理及解码后，通过LVDS信号传输给TFT屏显示。

此一体板上电后，PMU电源管理器输出系统所需各电源电压，之后 CPU从eMMC存储器中读取引导程序，读到CPU的内部RAM，执行引导程序，在执行引导程序的过程中，完成对存储器的初始化配置。初始化完成后，再把eMMC存储器中的操作系统拷贝到DDR存储器中，在DDR 存储器中开始运行操作系统，在运行操作系统的过程中，完成其他外设的初始化，TFT屏显示开机画面，当操作系统正常启动后，进入操作界面，TFT屏正常显示操作界面，通过电容触摸屏可以对界面进行操作，点击各应用程序图标，可运行相应功能。

RAM存储器：使用DDR3做RAM存储器，做为引导程序，操作系统，应用程序的运行空间，系统运行时，所有工作都在这里完成。

eMMC存储器：操作系统，应用程序等信息都保存在这里，可以保存关机前系统运行状态信息，开机后可以调取此信息，进入关机前状态。

PMU电源管理器：产生一体板所需各种电源电压，包括3.3V，3.0V， 2.8V，2.5V，1.5V，1.2V，1.1V。

USB接口：一组OTG USB接口，连接到CPU芯片，USB接口通过USB HUB芯片扩展至3组USB接口，可用作U盘使用，同时可以外接鼠标， UVC摄像头，TPMS模块等外设，也可以实现连接手机实现手机互联功能，同时也可以用作软件升级。

本系统USB接口与现有技术相比的好处是：不仅可以作为普通USB 接口使用，还可以用作系统升级，当系统需要升级是，只需要把升级文件拷贝到U盘中，系统重新启动，即可实现系统升级功能。同时4 路USB接口方便用户连接车载USB设备，例如可以同时连接2组USB 接口摄像头，做前后摄像头录像功能，一组TPMS设备，实时监控汽车轮胎气压，还有一组可以连接U盘，满足客户的娱乐需求，音频视频可以随时播放。

音频输入输出接口：可实现MIC信号的输入，及模拟音频输出。

视频输入输出接口：可实现3路模拟视频信号CVBS输入和YUV视频模拟信号输入，可实现车载常用模拟视频输入及DVD碟盒视频信号输入功能。

TFT屏接口：一体板输出LVDS信号，最高可驱动1280*800分辨率的高清LVDS接口液晶屏。

电容触摸屏接口：CPU直接处理触摸屏通讯信号。

内置USB HUB芯片：使得系统可以扩展至4路USB接口，方便用户连接更多的车载USB设备，例如可以同时连接2组USB接口摄像头，做前后摄像头录像功能，一组TPMS设备，实时监控汽车轮胎气压，还有一组可以连接U盘，满足客户的娱乐需求，音频视频可以随时播放。极大的增强了系统的可扩展性。

内置微控制器芯片(MCU)：MCU作为整个车机控制中心，控制各种源切换、车机接口检测和控制，

内置音效处理器芯片：从系统出来的音频信号都通过音效处理器处理，MCU和音效处理器通过IIC通讯，可控制音量大小。音频信号经处理后再进入功放输入端。音效处理器处理后一路从尾部输出接口作为线路输出。

内置功放：从音效处理器输出的音频信号输入到功放输入端，经功放放大后输出给车上喇叭。功放可通过MCU控制MUTE脚关闭音频输出，进入静音状态。功率可通过散热片充分散热，保证在高温下也能正常工作。

内置有大电容、扼流圈、TVS管：三个器件共同构成浪涌保护电路，避免低频浪涌损坏车机内部器件。

内置收音天线接口：让收音天线信号直接插入PCB上的天线母座，信号免受干扰

内置电源插座：包含定义电源B+，点火ACC，地线，功放输出，大灯，刹车控制，方控1，方控2，收音天线控制。

内置尾部输入输出接口：包含一路辅助输入和iPod音频输入，4 路CVBS视频输入，2.1CH音频线路输出，2路USB输出，一路MCU_UART；一路CPU_UART；倒车检测，刹车检测，红外，外接电源12V输出， LEFT_TURN_IN，RIGHT_TURN_IN，蓝牙天线，WIFI天线。包含了全功能所需要的接口。

内置背光接口：负责点亮液晶屏背光。

内置液晶屏显示接口：负责传输给液晶屏所需要LVDS数字信号、 CLK、GAMMA、正负压、VCOM信号和屏显示控制信号

内置触摸屏接口：提供和CPU通讯的IIC，INT，RST信号，电源和地

内置按键板接口：提供按键灯电源和MIC信号，RESET信号

本实用新型实施例安装本一体板汽车中控的导航娱乐系统，进行操作时，通过电容触摸屏做为人机交互输入接口，TFT显示屏做为人机交互的输出显示设备，音频处理后输出到车载系统的喇叭，做为另外一个人机交互的输出音频设备。

导航时：GPS芯片用于接收卫星信号，并将接收的卫星信号处理为 CPU可识别的经纬度信息，CPU把GPS传来的经纬度信息与RAM中运行的地图程序做比对，可确定用户当前位置，且TFT显示的地图位置信息是实时更新的，所以系统可以准确显示用户实际所在位置。当用户要去某个地址时，用户通过电容触摸屏操作地图界面，指定位置信息， CPU接受导航指令后，通过地图数据，确定当前位置与用户目的地址的每条道路的优化与对比，确定最优线路，通过视频处理及音频处理后的信息，传输给外面的显示屏和喇叭，以图像和声音的形式把最优线路呈现给用，如果系统通过WIFI实现联网，地图上还可以显示实时路况信息，用户可以方便选择不同道路，以规避拥堵路段。

拨打电话：当用户需要拨打电话时，可通过几种方式拨打，当用户手里和系统连接后，用户可以在系统的蓝牙拨号界面直接拨号，或从蓝牙电话本中搜索联系人拨打电话，也可以从手机端直接拨号，系统收到拨号指令时，调用相应程序，实现手机拨打电话，同时将声音信号通过蓝牙芯片传输给系统的音频处理器，然后输出到整机的喇叭中，以实现声音的还原。

视频输入：当用户使用倒车功能时，后视摄像头输出的模拟视频 CVBS信号，通过一体板的视频ADC转换芯片处理后，转换为BT656信号，输入给CPU处理，CPU经过解码处理后，把后视摄像头的视频内容通过LVDS信号传输到TFT屏显示。

本实用新型以上实施例的有益效果是：通过一体板方式高度集成含4G全网通应用处理器器、展讯SL8541的4G套片、MCU、音视频及各插座等车机所有功能器件；一块PCB公板集成全功能，插座采用鼎微公板定义，兼容市场主流CAN协议盒子，公板插座和线材成本低，整机材料成本降到约为市场上相同功能传统车机产品25％。客户不用开发，统一采购芯片并贴好公板，客户只要组装成整机即可大规模推广先进的4G全网通车机，生产采购成本降低到同类产品的20％。因此， TS8车载4G一体公板是一种成本低，高度集成车机所有功能，功能强大先进，开发方便，开发周期短，生产工艺极简单，生产维护成本低，品质优秀的4G车载嵌入式系统，非常适合大规模生产和推广。

本实用新型以上实施例解决了市面上车载中控系统功能落后，开发困难，开发周期长，成本高昂，采购周期长，生产困难，品质难于控制，产品品质差等诸多问题；搭载系统是兜风智能应用，出货时内置兜风SIM卡流量卡芯片，终端用户激活后送1GB 4G流量，功能先进，是目前市场性性价比高的4G全网通安卓整机方案，可以引领车机潮流。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车中控系统，包括控制电路，控制电路包括微处理器、微控制器、显示模块、存储模块和电源电路，微处理器与微控制器通信连接；显示模块和存储模块分别接微处理器，其特征在于，控制电路包括蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片和音频处理模块，蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片的蓝牙信号输出端、GPS信号输出端、WIFI信号输出端和FM信号输出端分别接微处理器，蓝牙/GPS/WIFI/FM四合一芯片的输入端外接综合天线；音频处理模块接微控制器。

2.根据权利要求1所述的汽车中控系统，其特征在于，音频处理模块包括音效处理器、功放、收音芯片、音频输入接口和音频输出接口，收音芯片的输入端外接收音天线，控制端接微控制器、音频信号输出端接音效处理器的第一输入端；音效处理器的控制端接微控制器输出端接功放和音频输出接口，功放的输出端外接扬声器；音效处理器的第二输入端接微处理器的系统音频输出端，第三输入端接音频输入接口。

3.根据权利要求1所述的汽车中控系统，其特征在于，显示模块包括视频输入接口、视频输出接口、背光驱动电路、电容触摸屏接口，视频输入接口、视频输出接口和电容触摸屏接口分别接接微处理器，背光驱动电路的控制端接微控制器；视频输出接口和背光驱动电路外接液晶显示屏，电容触摸屏接口外接电容触摸屏。

4.根据权利要求1所述的汽车中控系统，其特征在于，控制电路包括SIM卡卡座和4G射频收发器，SIM卡卡座和4G射频收发器分别接微处理器，4G射频收发器外接4G天线。

5.根据权利要求1所述的汽车中控系统，其特征在于，控制电路包括独立蓝牙芯片，独立蓝牙芯片接微处理器，并外接蓝牙天线。

6.根据权利要求1所述的汽车中控系统，其特征在于，控制电路包括中控键盘接口和CAN盒接口，中控键盘接口和CAN盒接口分别接微控制器。

7.根据权利要求1所述的汽车中控系统，其特征在于，控制电路包括麦克风接口、USB接口和电源管理/语音、音频编解码一体芯片，麦克风接口和USB接口接电源管理/语音、音频编解码一体芯片，电源管理/语音、音频编解码一体芯片接微处理器。

8.根据权利要求1所述的汽车中控系统，其特征在于，电源电路包括浪涌保护电路。

9.根据权利要求1所述的汽车中控系统，其特征在于，所述的微处理器是4G处理器。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的汽车中控系统，其特征在于，所述的控制电路集成到一体电路板中。