CN103310646A

CN103310646A - 基于智能手机的车载***

Info

Publication number: CN103310646A
Application number: CN2012100728170A
Authority: CN
Inventors: 张国飙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明提出一种基于智能手机的车载***(00)，它含有一智能手机(10)和一保护壳(8)。本发明利用智能手机作为车载***的硬件载体，仅需在智能手机操作***(40)上开发车载***应用软件(50)即能实现各种传统车载设备的功能。同时，由于该***仅在行驶状态时做车载***使用，在非行驶状态时司机取出手机随身使用，因此它只需要符合民用级电子产品的温度、湿度标准。保护壳使该车载***符合工业级电子产品的抗震和机械强度标准。

Description

基于智能手机的车载***

技术领域

本发明涉及车载***领域，更确切地说，涉及一种低成本的出租车车载***。

以往技术

计价器是出租车的基本设备，传统的计价器是一基于“脉冲”的机电装置。另外，为了方便调度，部分出租车还装备了GPS/GPRS设备，这些设备能通过移动网络将出租车的实时位置传至后台，以便就近叫车。此外，出于对司机安全的考虑，部分出租车又装备了车载视频设备，这些设备能对乘客照相。由于传统的车载设备均为专用设备(即为出租车专门设计制造的设备)，出租车有限的市场容量导致它们成本较高。同时，出租车的工作环境较为恶劣：在夏天露天放置时温度湿度较高，在冬天露天放置时温度较低，在行驶时会遇到强烈震动，交通事故时会受到强烈撞击。由于传统的车载设备都固定在出租车内，为了在这些恶劣环境内正常工作，它们都需要遵从工业级电子产品规范，这进一步增加了其成本。如果要配备所有这些传统的车载设备，一辆出租车需要投入5000元以上。而且，传统的车载设备功能单一、升级繁琐且无法扩展功能。因此，有必要对传统的出租车车载***进行改进。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种低成本的车载***，该***基于智能手机。

本发明的另一目的是提供一种符合工业级电子产品抗震和机械强度标准的车载***。

根据这些以及别的目的，本发明提出一种基于智能手机的车载***。

附图说明

图1表示一种智能出租车0，它使用基于智能手机10的车载***00；

图2A和图2B是保护壳8的y-z截面图和沿-z方向的侧视图；

图3表示智能手机10的***框图；

图4表示存储于ROM 24中的各种软件；

图5表示智能手机10的***构架；

图6A表示一种计价软件51的计价流程图；图6B表示另一种计价软件51的计价流程图；

图7A表示一种车载***调度软件52的调度流程图；图7B表示一种后台调度软件的调度流程图；

图8表示一种监控软件53的监控流程图；

图9表示一种身份认证软件54的身份认证流程图。

具体实施方式

智能手机功能强大，它具有通讯(如3G)、定位(如GPS)、视频(如相机)等功能。而且，由于智能手机是一种通用设备，其极大的市场容量决定了它具有低廉的成本。本发明充分利用智能手机的这些优势，利用智能手机作为车载***的硬件载体，仅需在智能手机操作***上开发车载***应用软件即能实现各种传统车载设备的功能(如计价器、GPS/GPRS、车载视频)。同时，通过软件实现的车载***还具有极强的升级(如增加搭乘服务)和扩展功能(如身份认证、广告、远程服务)。此外，由于利用智能手机操作***作为软件开发平台，车载***应用软件的开发时间大为缩短。总体说来，由于智能手机很快会人手一机，基于智能手机的车载***基本不需要专用车载设备，因此其额外硬件成本很低。

传统的车载***需要遵从工业级电子产品规范。工业级电子产品对温度范围、湿度范围、抗震和机械强度的要求远高于民用级电子产品。本发明中的车载***与传统的车载***采取不同的使用模式：该***仅在行驶状态时做车载***使用，在非行驶状态时司机取出手机随身使用。因此，它只暴露在民用级的温度和湿度范围内，而不会象传统的车载***一样会暴露在高温、高湿或低温环境中。因此，本发明中的车载***只需要符合民用级电子产品的温度、湿度标准。另一方面，本发明中的车载***还需要符合工业级电子产品的抗震和机械强度标准，而智能手机只是符合民用级电子产品的抗震和机械强度标准。为了克服该缺陷，该车载***还含有一个保护壳，它在行驶状态时为智能手机提供保护。

图1表示一种智能出租车0，它使用基于智能手机10的车载***00。该车载***00通过一个支架6架在出租车的前面板2上面。支架6最好能符合工业级抗震和机械强度标准。为了方便司机和乘客，车载***00可以架在仪表盘4的旁边。该车载***00含有一智能手机10和一保护壳8。在行驶状态时，智能手机10位于保护壳8中，并做车载***使用；在非行驶状态时，司机从保护壳8中取出智能手机10随身携带，当一般手机使用。当然，在行驶状态时，车载***00的手机功能也能使用。

图2A是该保护壳8的y-z截面图。该保护壳8呈“C”字形，它通过至少三个保护板(包括上板7A、下板7B和后板7C)来保护智能手机10。该保护壳8含有一硬保护层3和一软保护层5。其中，硬保护层3由具有一定厚度的硬材料构成，如一层较厚的钢材，它提供抗撞能力；软保护层5由具有一定厚度的软材料构成，如一层厚的泡沫，它提供抗震能力。由于该保护壳8一般放置于出租车内部，不需要具备便携性，因此硬保护层3和软保护层5不妨采用较厚的材料以提高智能手机10的抗震和机械强度。

图2B是该保护壳8沿-z方向的侧视图，它主要显示保护板7C。该保护板7C含有一穿透软保护层5和硬保护层3的透视孔9。该透视孔9是为了让智能手机10的前置相机能拍摄车辆行驶前方的视频，以便在发生交通事故时界定责任(具体细节参见图8)。注意到，保护壳8还可以为智能手机10提供电源、接口等。另外，保护壳8还可以具有锁定装置，它可以将智能手机10牢固地锁定在保护壳8中，也可以在解锁后将智能手机10从中取出。为简便计，这些装置未在图中画出。

图3表示智能手机10的***框图，该***框图为专业人士熟知。它包括中央处理器(CPU)20、存储器(包括RAM 22、ROM 24)、输入输出(包括非音频视频输入输出26、音频输入输出28、视频输入输出30)、通讯模块32、定位模块34、传感器36等。其中，ROM 24包括非易失性存储器(NVM)。一种常用的ROM 24是快闪存储器，现有的智能手机一般配置了至少2GB快闪存储器。非音频视频输入输出26包括触摸屏输入、手写输入、各种接口(如USB)等。音频输入输出28包括麦克风、扬声器、FM射频发生器等。视频输入输出30包括显示屏、相机(包括前置相机和后置相机)等。通讯模块32提供移动通讯功能，包括移动通话和数据传输功能。定位模块34提供实时定位功能，它主要采用GPS。传感器36包括加速度传感器、重力感应器等，它可以用来感知手机的加速度、指向等。

图4表示存储于ROM 24中的各种软件。它包括智能手机操作***40、智能手机应用软件48、车载***应用软件50等。现有的智能手机操作***40包括Android(安卓)、iPhone OS、Windows mobile等。由于这些操作***是开放的软件平台，它们可以用来很方便地开发第三方软件。因此，与传统车载设备采用的专用软件相比，采用智能手机操作***40可以极大地缩短车载***应用软件50的开发时间。智能手机应用软件48实现智能手机10常用的功能，如通话、短信、上网、游戏、播放音乐、播放电影等。车载***应用软件50实现车载***00的各种功能，如计价、调度、监控、身份认证、广告、远程服务等。其中，智能手机应用软件48也能为车载***应用软件50服务，如其中的语音识别功能可以让乘客直接用语音输入目的地地址，从而为车载***应用软件50提供目的地信息。

图5表示智能手机10的***构架。在手机硬件12(包括图3中的各种模块)上面是智能手机操作***40，在操作***40上面是各种车载***应用软件50，包括计价软件51、调度软件52、监控软件53、身份认证软件54、广告软件55、远程服务软件56等。其中，计价软件51利用实时定位信息计算车费，它可以替代传统的计价器；调度软件52通过报告车辆信息(如位置等)，从后台获取下一位乘客的信息(如位置等)；监控软件53监控出租车驾驶情况和乘客情况，保护司机和乘客安全；身份认证软件54验证该营运车辆是否合法，打击克隆车；广告软件55有针对地向乘客播放其目的地附近的广告或其它广告；远程服务软件56为智能手机提供软件更新等功能，方便功能升级和扩展。

由于智能手机可以通过GPS随时为车辆定位，它可以用作出租车的计价器。传统的出租车采用如下计价方法：当车速大于预设速度(如10公里/小时)，以里程计价；当车速小于预设速度，以时间计价。由于GPS的定位精度远远大于传统的里程表，采用GPS的计价器具有更好的里程准确度。图6A表示一种计价软件51的计价流程图。开始计价之后(步骤101)，根据定位模块34提供的信息计算车速，如果车速大于预设速度(步骤103)，以里程计价(步骤105)；否则以时间计价(步骤106)。重复这些步骤，直到到达目的地(步骤107)。

消费级的GPS一般不具有通过多普勒效应直接读出速度的能力，其速度是通过GPS连续两个输出的位移除以相应的时间差(该时间差为GPS的自身取样时间间隔t，t～1s)来得到的。由于GSP定位一般具有～10米的误差，如果车辆在这两个输出时间点的位置较为接近，则速度计算的误差较大。这是GPS对低速(＜30公里/小时)测量误差较大的原因，而且这个误差随着速度降低会变得更大。

传统计价器的预设速度是10公里/小时(即2.8米/秒)。如采用GPS的自身取样时间间隔t＝1s，则在该时间间隔内的位移是2.8米。对于位置误差～10米的GPS来说，其速度误差会很大。因此，采用常规的GPS速度算法会对车费计算产生较大误差。本发明改进了计价软件的速度算法，以提高车费计算的精确度。

本发明在计算速度时，并不采用GPS的自身取样时间间隔t，而是采用更长的取样时间间隔(第一取样时间间隔T)。由于时间间隔变长，位移加大，则速度误差会减少很多。举例说，对于10公里/小时，如T＝1分钟，则位移为160米，对于位置误差～10米的GPS来说，速度误差较小。图6B表示了采取本方法的计价流程。该计价流程计算在第一取样时间间隔T内与速度相关的信息(在此处为位移)(步骤102)。如果该位移大于预设位移(如1分钟的位移大于160米)，则以里程计价；否则以时间计价。在计算里程时，可以以第二取样时间间隔T’计算与里程相关的信息(在此处为位移)。为了避免少算里程，T’一般采用自身取样时间间隔t；为了减少运算量，T’也可以在不降低精度的前提下，比t稍大。一般说来，T＞T’≥t。

在智能手机人手一机的情形下，出租车可以通过手机将车辆信息(如位置)送至后台，乘客也可以通过手机将乘客信息(如位置)送至后台，后台采用一配对算法将可带客车辆和乘客配对。图7A表示一种车载调度软件52的调度流程图；图7B表示一种后台调度软件的调度流程图。它们可以结合起来解释调度流程。

首先，车载***00通过智能手机10将车辆信息送至后台100(步骤121)。车辆信息可包括其GPS位置、速度、方向、目的地、状态等。出租车状态可以包括如下状态：空驶、带客不可搭乘、带客可搭乘、事故、报警等。后台100在接受这些信息(步骤131)时，还接受乘客信息(步骤132)。乘客信息可包括其GPS位置、目的地、状态等。乘客状态可以包括如下状态：接受搭乘、不接受搭乘等。后台再采用一配对算法(乘客预期最短等待时间、离乘客最近的出租车等)来对乘客和出租车配对(步骤133)。之后，后台发送至乘客至少一配对出租车及其信息，并获得确认(步骤135)。最后，将配对乘客信息发送至出租车(步骤136、123)。

为了保证司机和乘客的安全，在出租车运行时，有必要对它进行监控，即利用智能相机10的前置相机和后置相机对车辆行驶前方和车辆内部实时拍摄视频。图8表示一种监控软件53的监控流程图。首先，这些视频资料被存入RAM22中的视频缓冲区中(步骤141)。之后，根据发生的预设事件，对视频资料进行处理。举例说，当发生第一类预设事件(如新乘客上车)时(步骤143A)，将RAM 22中至少部分视频资料(如乘客照片)存入ROM 24中；当发生第二类预设事件(如交通事故，这可以通过读出加速度传感器36的数据来判断，如加速度超过一预设值，即发生事故)时(步骤143B)，将RAM 22中至少部分视频资料存入ROM 24中，改变出租车状态为“事故”，并将车辆信息传至后台100；当发生第三类预设事件(如触动报警按钮)时(步骤143C)，改变出租车状态为“报警”，将车辆信息和RAM 22中至少部分视频资传至后台100。在一定时间后，删除RAM 22中的部分视频资料(步骤145)，以便腾出空间存储新的视频资料。

为了打击非法营运车辆，有必要不时对运营车辆进行身份认证，即判断一辆具有某种证照信息(如车牌号)的运营车辆是否合法。图9表示一种身份认证软件54的身份认证流程图。首先，在检查点获取所查车辆的证照信息(如车牌号)并传至后台100(步骤151)。这可以由执法人员在执法现场获取被查车辆的车牌号；也可以由交管部门在城市道路的视频监控端获取路过车辆的车牌号。该步骤可以利用图像识别软件以实现自动获取车牌号。之后，后台100对与该车辆信息绑定的车载***00发出询问(步骤153)。接着，车载***00向后台100发送其实时所在位置的GPS信息(步骤155)。如果该位置与检查点位置相同(步骤157)，则该车辆为合法营运车辆(步骤158)；否则为非法营运车辆(步骤159)。

本发明中的广告软件55可以根据乘客目的地及其相关联的活动，有针对性地对乘客播放广告。乘客的目的地可以由后台传送(如图7A中步骤123)，也可以在乘客上车时输入。例如说，乘客在早上10点搭车去一办公楼，可以播放相应区域的午餐广告。当然，乘客上车后也可以自主选择感兴趣的广告。如乘客对目的地附近的餐馆感兴趣，车载***00则播放目的地附近的餐馆广告。

本发明中的远程服务软件56能为智能手机10提供软件更新等功能。必要的时候，可以将更新软件直接由后台100推送到各个车载***00的智能手机10中，这样可以很方便地升级软件、扩展功能。例如说，新版本的计价软件可以对搭乘乘客进行单独计价。只需要由后台将该更新的计价软件推送出去，就可以很快地让每辆出租车都具有这种搭乘计价功能。再例如说，新发行了一款让乘客对出租车司机服务评价的软件。同样地，只需要由后台将该评价软件推送出去，就可以很快地让每辆出租车都具有这种评价功能。

综上所述，采用车载***00的出租车，与一般的私家车相比，硬件方面只需要装备出租车顶灯、保护壳、税控打印机、刷卡终端、报警按钮即可。与传统车载专用设备相比，这些硬件导致的额外成本很低。而且，由于智能手机可以很容易地实现电子货币和电子***，可以预测在不远的将来，出租车只需要装备顶灯、保护壳和报警按钮。

应该了解，在不远离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明的形式和细节进行改动，这并不妨碍它们应用本发明的精神。比如说，对本发明实施例的描述是针对出租车。但这些例子不是限制性的。在本发明中，“车载***”中的“车”可以泛指各种营运交通工具，如营运车辆、营运船舶、营运飞机等。因此，除了根据附加的权利要求书的精神，本发明不应受到任何限制。

Claims

1.一种基于智能手机(10)的车载***(00)，其特征在于含有：

一智能手机(10)，该智能手机还含有：

一通讯模块(32)，该通讯模块提供移动通讯功能；

一定位模块(34)，该定位模块提供实时定位功能；

一存储器(24)，该存储器中存储一智能手机操作***(40)和车载***应用软件(50)；

一保护壳(8)，所述智能手机(10)位于该保护壳中，并能被取出。

2.根据权利要求1所述的车载***(00)，其特征还在于：该保护壳(8)还含有一硬保护层(3)和一软保护层(5)。

3.根据权利要求1所述的车载***(00)，其特征还在于：所述车载***应用软件(50)包括计价软件(51)，该计价软件通过该定位模块(34)提供的位置信息计算车费。

4.根据权利要求1所述的车载***(00)，其特征还在于：所述车载***应用软件(50)包括调度软件(52)，该调度软件通过该通讯模块(32)将车载***(00)所在交通工具(0)的信息传至后台(100)，并接受来自后台的配对乘客信息。

5.根据权利要求1所述的车载***(00)，其特征还在于：所述车载***应用软件(50)包括监控软件(53)，在预定事件发生时，该监控软件将该智能手机(10)拍摄的至少部分视频资料传至该存储器(24)或后台(100)。

6.根据权利要求1所述的车载***(00)，其特征还在于：所述车载***应用软件(50)包括身份认证软件(54)，该身份认证软件通过该通讯模块(32)将该车载***(00)所在交通工具(0)的信息传至后台(100)以供身份认证。

7.根据权利要求1所述的车载***(00)，其特征还在于：所述车载***应用软件(50)包括广告软件(55)和远程服务软件(56)中的至少一种。

8.一种基于智能手机(10)的车载***(00)，其特征在于该智能手机(10)含有：

一通讯模块(32)，该通讯模块提供移动通讯功能；

一定位模块(34)，该定位模块提供实时定位功能；

一存储器(24)，该存储器中存储一智能手机操作***(40)和至少一计价软件(51)；

其中，该计价软件(51)通过该定位模块(34)提供的位置信息计算车费，该计算方法采用第一取样时间间隔(T)计算与速度相关的信息，第二取样时间间隔(T，)计算与里程相关的信息，该第一取样时间间隔(T)大于该定位模块(34)的自身取样时间间隔(t)。

9.根据权利要求8所述的车载***(00)，其特征还在于含有：一保护壳(8)，所述智能手机(10)位于该保护壳中，并能被取出。

10.根据权利要求1-9所述的车载***(00)，其特征还在于：所述车载***为一种营运交通工具(0)服务。