一體化全圖形化虛擬儀表式車載信息服務方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車儀表及車載信息服務領域，特別涉及一種一體化全圖形化虛擬儀表式車載信息服務系統及方法。
技術背景
[0002]經歷了一個多世紀的發展歷程，汽車行業已成為全國乃至全世界經濟中的一個支柱性產業。2009年中國汽車銷售總量躍居全球首位，第一次超越美國。其中，中國的汽車保有量也在隨之攀升，并在2014年達到1.41億輛，未來幾年依然會保持快速增長的趨勢，預計到2020年前后將達到2.5億輛。這些數據無疑都彰顯著汽車領域的強勁發展勢頭。
[0003]與此同時，汽車電子化程度逐年提高，使汽車進入高科技產品的范疇，并被看作是衡量一個國家汽車工業水平的重要標志。我國的汽車電子市場規模發展迅速，從2007年的1200多億元增長到了 2012年的2600多億元，預計到2015年，將突破4000億。其中的汽車電子成本占比也在逐年增加，預計2015年會達到40%，相比2000年翻一番。但人們對于電子信息的期望值也在不斷增加，原有的車載電子信息系統遠不能滿足人們日益增長的需求。汽車科技領域正在發生新的技術革命，這些需求也無形之中驅動著汽車產業“改朝換代”的步伐。因此，如何使用電子信息技術、計算機網絡技術使得汽車具備電子智能能力，真正的體現數字化、人性化、智能化的一面，更好的為人們服務，已成為當今汽車行業討論和研宄的熱點話題。
[0004]其中，汽車儀表在整個汽車電子中起著舉足輕重的作用，作為與駕駛員進行信息交流的窗口，它的分量不言而喻。傳統的汽車儀表是機械式的，典型的儀表指針是借助物理原理實現的，由于其簡單實用，被廣泛用于大小型汽車上。隨著電子科學技術的發展，目前我們最常見的儀表盤大多數是采用數字加模擬形式的，即通過特定傳感器獲取信號，根據脈沖頻率的變化驅動步進電機，從而使指針偏轉或者顯示數字。如今，汽車儀表除了要行使原始的顯示職責外，人們對于它的功能及外觀也有了更高的要求，并隨著車主的群體的壯大化，多樣化，這一要求變的愈演愈烈。正所謂眾口難調，傳統儀表的“一成不變”性顯然無法給所有用戶帶來智能化的功能體驗及完美的視覺沖擊。
[0005]所以，擁有一款多模式、交互式、全功能的車載儀表及服務的一體化裝置，已是大勢所趨，取代笨重的、單一的汽車儀表將成為必然。全圖形化虛擬儀表及服務系統能夠適配于不同車型的樣式，符合多種層次產品的定位，真正做到了實用與時尚的完美結合，它的出現將引領汽車儀表到達一個全新的領域，并且必定會在這個汽車時代占有一席之地。
【發明內容】
[0006]為了克服現有技術的不足，提出一款基于Android系統的，集全圖形化虛擬儀表顯示、車輛信息服務等多功能于一體的智能車載系統，為車主提供一種舒適、安逸、安全的駕駛環境和多功能、全方位的駕車服務，為此，本發明采取的技術方案是，一體化全圖形化虛擬儀表式車載信息服務系統，包括嵌入式ARM處理器，CAN通訊裝置、信息采集裝置、3G/4G模塊、藍牙模塊、北斗/GPS模塊、WIFI模塊、多媒體裝置、攝像頭裝置、LCD觸摸屏；3G/4G無線通信模塊與嵌入式ARM處理器采用MiniPci接口連接，用于根據CPU的指令，向外部互聯網請求數據交互，發送遠程的報警信息，以及進行遠程的信息交互；北斗/GPS模塊通過RS232接口與嵌入式ARM處理器進行數據交互；多媒體裝置包括專用錄音控制芯片、存儲器件、MIC，其作用是預存語音導航音頻，當進行導航時被調用并通過MIC發出導航語音；CAN通訊裝置由控制器、收發器構成，負責車輛狀態數據的傳輸，將來自信息采集裝置的完整的車輛行駛狀態信息通過嵌入式ARM處理器發送給LCD觸摸屏，并以圖形化虛擬儀表方式進行顯示；藍牙模塊、3G/4G無線通信模塊和WIFI模塊分別通過嵌入式ARM處理器和IXD觸摸屏實現車載網絡通訊。
[0007]藍牙模塊通過藍牙通訊實現嵌入式ARM處理器與包括手機的藍牙設備之間的文件傳輸與共享；嵌入式ARM處理器通過藍牙HCI指令和AT指令對藍牙模塊進行操作，通過嵌入式ARM處理器、LCD觸摸屏實現電話的接聽，或者通過位于方向盤上的快捷鍵實現電話的接聽；藍牙模塊的語音信號輸出接到藍牙耳機上，車主在行車過程中可以方便的實現語音通話功能。
[0008]嵌入式ARM處理器的接收引腳接CAN通訊裝置控制器的發送引腳，嵌入式ARM處理器的發送引腳接CAN通訊裝置控制器的輸入引腳；同步時鐘由嵌入式ARM處理器提供；CAN通訊裝置控制器的片選信號由嵌入式ARM處理器的SPI模塊的XspiCS控制，CAN通訊裝置的主控器的中斷引腳與嵌入式ARM處理器的外部中斷XEINTO連接，采用中斷的方式接收數據；作為CAN主站的信息采集裝置及自診斷系統與各個傳感器及電控單元(ECU)實時通信，其中，信息采集裝置按照固定周期向作為從站的CAN通訊裝置的主控器發送數據，自診斷系統則實時監控各傳感器及ECU的工作狀態，若在此期間發生故障或出現異常，自診斷系統立即向主控器發送故障碼。上述提到的傳感器主要包括各種壓力傳感器、液位傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等，ECU包括發動機控制單元、照明系統、底盤電子控制系統單元及輔助電控單元等。
[0009]一體化全圖形化虛擬儀表式車載信息服務方法，包括下列步驟:利用嵌入式ARM處理器上的安卓平臺通過CAN通訊裝置獲取來自信息采集裝置的完整的車輛行駛狀態信息并提供診斷服務，診斷服務分為兩大部分:基于CAN總線的離線診斷服務和基于3G網絡的在線診斷服務:
[0010]基于CAN總線的離線診斷服務:利用安卓平臺提供的基于SQLite的嵌入式數據庫管理系統建立故障診斷系統的后臺數據庫，即維修手冊，并完成數據的查詢，新增，刪除，修改操作；后臺數據庫包括兩個數據庫文件，分別為故障碼庫和汽車運行數據存儲數據庫；其中，故障碼庫包括有兩個數據表，一個為存儲所有的故障碼以及相關維修信息，即維修手冊的故障碼表，一個為實時保存汽車產生的故障碼的實時故障碼表；汽車運行數據庫包括一個車輛運行數據表，存儲汽車運行所需要的數據；
[0011]離線故障診斷的工作流程為:當故障發生時，主控器通過CAN通訊讀取車輛自帶的自診斷系統產生的故障碼，存儲在實時故障碼表中，并提示故障的出現，然后在數據庫故障碼表中查詢，在對話框中顯示故障原因，故障部位、維修建議，從而實現離線故障診斷服務；
[0012]當離線故障診斷無法解決故障難題時，自動啟動安卓平臺上基于3G的在線故障診斷服務:首先利用安卓平臺將故障出現時的車輛運行數據通過3G網絡以一定協議傳輸到遠端后臺服務器，然后后臺服務器進行數據的分析與處理，并把可能的故障原因及維修建議第一時間反饋給安卓平臺，從而實現了基于3G網絡的在線健康狀況診斷服務。
[0013]在安卓平臺上集成3G/4G模塊、北斗接收機模塊、WIFI模塊、藍牙模塊、IXD驅動模塊、攝像頭驅動模塊，以及多種標準通信接口電路，并基于安卓平臺實現北斗/GPS雙導航、車載網絡及通訊、倒車后視及車輛行駛監控、藍牙語音通話、車載娛樂及多媒體、移動辦公；其中，導航功能的實現則是通過RS232串口接收來自北斗接收機的信號，采集來自GPS和BD衛星導航系統的信號，進行報文數據解析，獲取當前的位置信息和時間信息，通過百度地圖提供的API進行地圖與導航功能的設計，實現基于北斗接收機的地圖與導航功能，可以實現地圖定位，地圖導航服務，同時還含有語音導航，語音報警服務，保證了用戶能夠隨時知道自己的所處位置，還能夠提供基于不同篩選條件的最優路徑；車載網絡及通訊功能則是在安卓平臺下通過3G/4G模塊、藍牙模塊、WIFI模塊實現整車的網絡功能及藍牙語音通話功能。
[0014]與已有技術相比，本發明的技術特點與效果:
[0015]隨著智能車載系統的普及，以及Android開源系統的盛行，該發明所適用的車輛及車型將會大幅度提高，有良好的發展前景。該發明能夠極大地滿足車載信息系統市場的需求，實現該產品在汽車整車生產中的批量應用，促進我國以汽車制造為中心的工業發展；對產品應用中所需滿足的國家、行業的基本要求和潛在要求進行研宄和改進；以該產品研發為龍頭，帶動我國車載電子信息產業各個生產環節的發展，形成一個完整的產業鏈。
[0016]本發明主要具有以下功能及特點:
[0017](I)集顯示、控制、服務于一體:車載全圖形化虛擬儀表顯示及服務系統集北斗/GPS雙導航、車輛健康狀況診斷、車聯