專利名稱：車載信息中心控制單元的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于安裝在車輛上的車載信息中心，特別是涉及ー種將車輛信息實時顯示、地理位置、交通路況、車載娛樂、本地及遠程故障診斷功能集于一身，且集成度高、故障辨識程度高、數據傳輸量大的車載信息中心控制單元。
背景技術：
汽車產業和電子信息產業是中國國民經濟中規模最大的兩個產業，汽車電子作為兩者相結合的新興產業，已經成為中國乃至全球汽車エ業和信息產業中最引人注目的新興增長點。車載信息中心控制單元作為ー種車載信息系統，在現有產品的基礎上進行了功能的完善，更加適應人機交互人性化、便捷化、快速化的需求。目前的車載信息設備主要功能分為本地信息服務和遠程信息服務。本地信息服務主要包括汽車信息顯示、故障診斷、多媒體等功能。·遠程信息服務是指通過無線網絡的語音、數據通訊技術和衛星定位技術(GPS)，中央處理系統與車輛進行交互式通訊，從而為駕駛員提供位置信息、交通信息、最佳路線規劃、事故緊急求助、車輛遠程診斷、網絡服務等，從而實現汽車功能的全面拓展。目前的車載信息設備有很多種類，但是存在以下缺點I、目前相關產品集成度低，不能有效地將本地信息服務與遠程信息服務結合起來。例如公開號為CN101782778 A“車載信息系統多功能測試平臺及主控制器的控制結構”中的技術方案。2、診斷功能簡單，例如只采用將故障代碼發送至遠程服務中心，故障的辨識程度低，不能有效對汽車保養和基礎維修進行指導。例如公開號為CN 101544224A“車載故障信息系統”中的技術方案。3、遠程信息由于多采用GPRS模塊，數據傳輸量有限，只適用于傳輸有限量數據，不能實現真正的遠程信息服務。例如公開號為CN 201134028Y “車載遠程診斷控制裝置和信息系統”中的技術方案。
發明內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種產品集成度高、故障辨識程度高、數據傳輸量大的車載信息中心控制單元。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是本實用新型車載信息中心控制單元，包括與車輛總線接ロ連接的接ロ電路、電源模塊，還包括3G無線通訊模塊205、與接ロ電路連接的16位數據處理模塊、與16位數據處理模塊連接的32位數據處理模塊、與16位數據處理模塊和32位數據處理模塊連接的SD卡和固態硬盤，16位數據處理模塊包括數據采集模塊、故障診斷模塊、數據輸出模塊，32位數據處理模塊包括GPS模塊、藍牙模塊、視頻處理模塊、音頻輸出模塊、顯示模塊，車輛總線接ロ與車輛電子控制網絡連接，3G無線通訊模塊通過3G無線網絡與遠程信息服務中心連接。[0011]所述的GPS模塊與信號輸入設備連接，藍牙模塊與用戶移動電話連接，視頻處理模塊與倒車攝像連接，音頻輸出模塊與車內音響連接，顯示模塊與顯示屏連接。所述的接ロ電路包括CAN、LIN、K-Iine電路。所述的信號輸入設備是按鍵和觸摸屏兩套輸入設備。本實用新型具有的優點和積極效果是本實用新型車載信息中心控制單元，具有如下優點I、本實用新型通過集成A R M處理單元、高速數據采集芯片、3 G無線通訊模塊、藍牙模塊、G P S模塊、后視攝像頭等硬件模組，采用智能操作系統(Android、linux)對資源進行合理分配，可以滿足用戶信息和娛樂方面的需求，并且系統采用模塊化設計，可以根 據用戶需求分別配置，因此本實用新型的集成度高。2、本實用新型將一定時間段內的車輛狀態數據和診斷數據保存在數據存儲區SD卡和固態硬盤內，處理系統對歷史數據按專家規則進行分析、計算，實時為用戶提供診斷服務、保養提示，井內置了車輛的維修手冊和維修建議，以便于在脫離網絡連接狀態下的故障處理。因此本實用新型的故障辨識程度高。3、本實用新型采用3G無線通訊模塊，數據傳輸量大，可實現更全面的網絡服務，例如地圖交通數據實時更新，網頁瀏覽，郵件處理，媒體信息訂閱、遠程數據存儲等。4、本實用新型采用固態硬盤技術作為數據存儲區，解決了現有車載硬盤可靠性差，運行速度慢的缺點，使數據存儲更加安全，且數據存儲量非常大，遠遠大于現有車載信息的數據存儲量。5、本實用新型將本地信息服務和遠程信息服務連接起來，使中央處理系統與車輛進行交互式通訊，從而為駕駛員實時提供事故緊急求助、車輛遠程診斷等，將本地及遠程故障診斷功能集于一身，從而實現汽車功能的全面拓展。
圖I是本實用新型車載信息中心控制單元結構圖；圖2是本實用新型與車輛控制網絡的網絡關系圖。附圖中主要部件符號說明101 :發動機電子控制単元102 自動變速器電子控制単元103 :車身穩定系統電子控制單元104 :電動助力轉向電子控制單元105:車身控制模塊106 :安全氣囊電子控制單元107 :倒車雷達電子控制單元108 :車載信息中心控制單元109 :胎壓報警電子控制單元110 :倒車后視攝像頭201:車輛電子控制網絡202:車輛總線接ロ203 :CAN、LIN、K-Iine 接 ロ電路204 :電源模塊205 :3G無線通訊模塊206:3G無線網絡207:遠程信息服務中心208 :16位數據處理模塊209 :數據采集模塊210 :故障診斷模塊211:數據輸出模塊212 :SD卡和固態硬盤213 32位數據處理模塊214 =GPS模塊[0036]215 :藍牙模塊216 :視頻處理模塊217 :音頻輸出模塊218 :顯示模塊219:信號輸入設備220:用戶移動電話221 :倒車攝像222 :車內音響223:顯示屏。
具體實施方式以下參照附圖及實施例對本實用新型進行詳細的說明。本實用新型車載信息中心控制單元，圖I是本實用新型車載信息中心控制單元結構圖；圖2是本實用新型與車輛控制網絡的網絡關系圖。如圖I、圖2所示，本實用新型是ー種集合了本地信息服務和遠程信息服務相結合的新型車載信息系統，本實用新型車載信 息中心控制單元安裝于車輛上，通過數據總線與車內控制器網絡相連。本實用新型車載信息中心控制單元108，通過車輛總線接ロ 202與車輛其他電子控制單元即車輛電子控制網絡201相連接，進行通訊。車輛總線接ロ通過OBDII接ロ與車內線束連接。本實用新型還有3G無線網絡接ロ 206。本實用新型車載信息中心控制單元108，主要組成有與車輛總線接ロ連接的接ロ電路203、電源模塊204、3G無線通訊模塊205、與接ロ電路連接的16位數據處理模塊208、與16位數據處理模塊連接的32位數據處理模塊213、與16位數據處理模塊和32位數據處理模塊連接的SD卡和固態硬盤212。所述接ロ電路203包括CAN、LIN、K-Iine電路。車輛總線接ロ是通過OBDII接ロ連接，連接的總線類型是CAN (控制器局域網絡Controller Area Network)總線、LIN (本地互連網絡Local Interconnect Network)總線、K_line (KWP2000)總線。遵循的通訊協議包括J1850、IS011898、KWP2000、IS015765等協議中的部分或全部規范。具體的通訊類型由各控制單元的具體情況而定，車載信息中心控制單元本身兼容以上所述各種接ロ，并且在通訊中自動識別控制器類型、接ロ模式，實現實時的數據采集。電源模塊204為車載信息中心控制單元提供電源，物理連接由OBDII接口供電，車內電壓為12V，經由ネ旲塊穩壓，轉換為5V、3. 3V為控制單兀各部分供電。3G無線通訊模塊205通過3G無線網絡206與遠程信息服務中心207連接。16位數據處理模塊包括數據采集模塊209、故障診斷模塊210和數據輸出模塊211。16位數據處理模塊，利用本模塊可以進行高速數據采集的特性，通過車輛總線接ロ(CAN、LIN、K_line等數據總線)與車輛控制器網絡進行通訊，采集車輛各系統的運行狀態數據，故障診斷信息。通訊協議遵循ISO 14230,J1850、IS011898、KWP2000、IS015765等協議中的部分或全部規范。對相應數據進行分析、處理和轉換，形成最終數據，存儲于固態硬盤中的數據庫內。內部程序會定時通過內部的專家判定系統程序對歷史數據進行分析，當有故障發生時或有必要提示保養時，通過內部高速數據總線把故障報警信息傳遞給32位處理模塊，并將報警信息或保養提示顯示在用戶界面上。同吋，處理模塊把報警信息通過3G數據通訊模塊發送至遠程信息服務中心，獲得遠程服務。車輛各控制單元常規的狀態信息會定時在用戶界面上進行更新。16位數據處理模塊是由飛思卡爾半導體公司出品的MC9S12XDP512MAG單片機為核心部件設計的板卡，此款單片機擁有ー個主處理單元和ー個協處理單元，利用協處理單元可以實現快速、不間斷的總線通訊能力，從而實現數據采集的實時性要求。32位數據處理模塊包括GPS模塊214、藍牙模塊215、視頻處理模塊216、音頻輸出模塊217、顯示模塊218。所述的GPS模塊與信號輸入設備219連接，藍牙模塊與用戶移動電話220連接，視頻處理模塊與倒車攝像221連接，音頻輸出模塊與車內音響222連接，顯示模塊與顯示屏223連接。所述的信號輸入設備是按鍵和觸摸屏兩套輸入設備。 GPS (全球定位系統)模塊主要通過通訊衛星獲取車輛當前的地理位置信息，以便于為用戶提供地理位置服務，導航服務。GPS (Global Positioning System全球定位系統)模塊米用ublox芯片組,通過接收定位衛星發出的無線信號，通過計算分析出設備當前地理位置，主要用于車輛的定位、用戶導航功能。其中定位功能結合3G無線通訊模塊連接遠程服務中心，可以為用戶提供道路交通信息、出行路徑規劃、一鍵導航、餐飲維修場所查詢等服務。系統內置導航軟件和電子地圖，可以實現離線導航，具有定位、測速、導航、語音提示等基本功能及通過觸摸屏實現信息查詢、導航路徑保存等功能。其中地圖數據存儲于SD卡中，便于用戶安裝升級。藍牙模塊主要用于用戶移動電話的免提服務，短信和郵件與車載信息中心同步共享。視頻處理模塊用于接收倒車后視攝像頭110的圖像信息，便于駕駛員在倒車時判斷與后方障礙物的距離。視頻處理模塊結合倒車后視攝像頭，在倒車時通過安裝在車身后側的攝像頭將車后的視頻圖像實時、清晰地顯示在車載LCD屏上，使駕駛員清楚地了解車后的情況，提高倒車的安全性。音頻輸出模塊可以將音頻信號與車內音響連接,播放音樂、收音機、語音提不信
o操作系統內置圖片瀏覽器，可以實現多種圖片格式的瀏覽、幻燈片顯示、編輯、縮放、美化等操作。操作系統內置媒體播放器，通過顯示模塊可以實現WMA、MP3等音頻格式及AVI、MKV, WMV, MPEG、MP4等視頻格式文件的播放。通過音頻輸出模塊與車內音響連接，實現音樂、語音提示等音頻信號的輸出。顯示模塊連接液晶顯示屏，可以顯示車輛信息、故障報警信息、圖片、視頻文件、倒車后視影像等。32位數據處理模塊以ARM處理器芯片為核心，主要作為操作系統的運行平臺，為用戶提供娛樂、顯示、導航、人機交互等服務。操作系統出于開發的靈活性和功能要求，選用Android或Iinux操作系統。3G無線通訊模塊結合32位數據處理平臺及操作系統、顯示屏、觸摸屏等為用戶提供地圖交通數據實時更新，網頁瀏覽，郵件處理，媒體信息訂閱、遠程數據存儲等網絡服務。[0066]圖2是本實用新型與車輛控制網絡的網絡關系圖。如圖2所示，本實用新型車載信息中心控制單元108，通過車輛總線接ロ與車輛電子控制網絡201連接進行通訊，采集車輛各系統的運行狀態數據、故障診斷信息。車輛電子控制網絡201首先需要從以下各控制單元中讀取車輛各系統的運行狀態發動機電子控制単元101、自動變速器電子控制単元102、車身穩定系統電子控制単元103、電動助力轉向電子控制單元104、車身控制模塊105、安全氣囊電子控制單元106。然后利用車載信息中心控制單元的顯示模塊218作為以下控制單元的顯示設備倒車雷達電子控制単元107、胎壓報警電子控制單元109和倒車后視攝像頭110的圖像顯示屏。倒車后視攝像頭所拍攝的圖像由視頻傳輸線傳輸給車載信息中心控制單元。從各控制單元采集的車輛狀態信息主要包括車內各系統的故障情況、故障代碼、發動機轉速、車速、冷卻液溫度、發動機運行時間、行使里程、蓄電池電壓、胎壓信號、車身姿態等等イ目息。 16位數據處理模塊將上述采集到的數據進行處理，轉換為有效的物理數據存儲在固態硬盤212中的數據庫內。16位數據處理模塊定時經由內部數據總線把這些信息發送給32位數據處理模塊213，由顯示模塊顯示，便于用戶查詢。GPS模塊采集到的地圖數據存儲于SD卡中，便于用戶安裝升級，16位數據處理模塊將采集到的數據進行處理，轉換為有效的物理數據存儲在固態硬盤中的數據庫內。本實用新型采用SD卡和固態硬盤作為數據存儲區，解決了現有車載硬盤可靠性差，運行速度慢的缺點，使數據存儲更加安全，且數據存儲量非常大，遠遠大于現有車載信息的數據存儲量。當有故障發生吋，16位數據處理模塊中的故障診斷模塊210會根據故障代碼，歷史存儲的車輛狀態數據等對車輛進行診斷，提示用戶故障發生，并查詢數據庫中的故障處理措施給用戶做出維修建議。在固態硬盤中還內置了車輛維修手冊和維護專家庫，用戶可根據建議對車輛進行維修。當發生嚴重故障吋，16位數據處理模塊會自動傳輸給3G無線通訊模塊205，3G無線通訊模塊205傳輸給3G無線網絡，3G無線網絡再向遠程信息服務中心207發出故障和求援信號，保證用戶的人身安全。當不存在明顯故障吋，16位數據處理模塊會定期分析固態硬盤中的歷史數據，分析車輛的使用狀況，提示用戶對車輛進行保養，以避免發生不必要的故障。本實用新型將本地信息服務和遠程信息服務連接起來，使中央處理系統與車輛進行交互式通訊，從而為駕駛員實時提供事故緊急求助、車輛遠程診斷等，將本地及遠程故障診斷功能集于一身，從而實現汽車功能的全面拓展。
權利要求1.一種車載信息中心控制單元，包括與車輛總線接ロ連接的接ロ電路、電源模塊，其特征是還包括3G無線通訊模塊(205)、與接ロ電路連接的16位數據處理模塊(208)、與16位數據處理模塊連接的32位數據處理模塊(213)、與16位數據處理模塊和32位數據處理模塊連接的SD卡和固態硬盤(212)，16位數據處理模塊包括數據采集模塊(209)、故障診斷模塊(210)、數據輸出模塊(211)，32位數據處理模塊包括GPS模塊(214)、藍牙模塊(215)、視頻處理模塊(216)、音頻輸出模塊(217)、顯示模塊(218)，車輛總線接ロ與車輛電子控制網絡連接，3G無線通訊模塊通過3G無線網絡與遠程信息服務中心連接。
2.根據權利要求I所述的車載信息中心控制單元，其特征是GPS模塊與信號輸入設備連接，藍牙模塊與用戶移動電話連接，視頻處理模塊與倒車攝像連接，音頻輸出模塊與車內音響連接，顯示模塊與顯示屏連接。
3.根據權利要求I所述的車載信息中心控制單元，其特征是所述接ロ電路包括CAN、LIN、K-Iine 電路。
4.根據權利要求2所述的車載信息中心控制單元，其特征是信號輸入設備是按鍵和觸摸屏兩套輸入設備。
專利摘要一種車載信息中心控制單元，包括與車輛總線接口連接的接口電路、電源模塊，還包括3G無線通訊模塊、與接口電路連接的16位數據處理模塊、與16位數據處理模塊連接的32位數據處理模塊、與16位數據處理模塊和32位數據處理模塊連接的SD卡和固態硬盤，16位數據處理模塊包括數據采集模塊、故障診斷模塊、數據輸出模塊，32位數據處理模塊包括GPS模塊、藍牙模塊、視頻處理模塊、音頻輸出模塊、顯示模塊，車輛總線接口與車輛電子控制網絡連接，3G無線通訊模塊通過3G網絡與遠程信息服務中心連接。本實用新型將車輛信息實時顯示、地理位置、交通路況、車載娛樂、本地及遠程故障診斷于一身，集成度高、故障辨識程度高、數據傳輸量大。
文檔編號G11B31/00GK202584724SQ20122014517
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者馬如斌, 張群, 郭琳, 季德斌, 張曉明, 高琳 申請人:天津一汽夏利汽車股份有限公司, 中國第一汽車股份有限公司