CN104477112A - 新型商用车载云服务信息终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型商用车载云服务信息终端，该终端包括主控单元、电源处理单元、信号检测单元、通信定位单元、接口单元、蓝牙/WIFI通信单元、人机交互单元，所述电源处理单元、信号检测单元、通信定位单元、接口单元、蓝牙/WIFI通信单元、人机交互单元分别与主控单元连接；所述电源处理单元提供多种电压等级，能够为不同的模块或设备提供电力；所述人机交互单元能够为用户带来良好的体验和交互；所述终端能够有效提高车辆的安全性，并结合远程服务器共同控制车辆。本发明提供的新型商用车载云服务信息终端功能较多，应用广泛，能够提高商用车载信息终端的信息服务能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种车载信息终端，具体涉及一种新型商用车载云服务信息终端。
背景技术
现有的车载信息终端按功能主要分为两大类，一类是以乘用车后装导航设备为主，另一类以商用车的监控定位为主。乘用车的导航娱乐设备具有视频播放、文档处理和游戏等功能，商用车的监控定位产品主要使用其监控定位功能，被广泛地应用在出租车、长途客运、消防车、警车、救护车、旅游巴士等商业运营车辆上。
乘用车载导航娱乐设备具有音乐、导航等丰富的功能，汽车本身的接口较为简单，安装方便，且设备整体偏向娱乐功能，能为用户提供较好的体验；但这类设备的稳定性欠佳，加之设备接口不够丰富，无法满足车载7*24小时的使用要求。相对而言，商务车的监控定位产品稳定性较好，但在现有设备功能的限制下，此类产品的使用者只能被动地接受管理，与设备的交互单调乏味，此外，除了简单的监控功能和采集车辆运行数据，这类产品在确保车辆安全行驶方面的手段乏善可陈，除了被动提示外并没有更好的技术手段。此外，商用车对车载信息终端的工作稳定性和持续工作能力要求比普通的乘用车要高很多，而现有的商用车信息终端更多地是关注信息终端的监控功能，而忽视了在产品交互体验、主动提高车辆安全性以及工作稳定性和持续性方面的功能。
随着商用车需求的增多和信息交互技术的快速发展，现有的商用车载信息终端已不能满足实际使用了，事实证明，商用车载信息终端必须跟进用户的需求，进行进一步的技术革新，但受限于标准硬件平台及软件通用性的不成熟，如何使商用车载信息终端获得持续稳定的工作能力，配合云端实现车辆安全的主动控制以及提供有效和人性化的服务这些问题还没有得到较好的解决，也一直成为该领域的难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种车载云服务信息终端，该终端克服了现有的商用车载信息终端工作稳定性和持续性不好、无法配合云端实现车辆安全的主动控制以及忽视人机用户体验和使用感受的问题。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案：一种新型商用车载云服务信息终端，该终端包括主控单元、电源处理单元、信号检测单元、通信定位单元、接口单元、蓝牙/WIFI通信单元、人机交互单元，所述电源处理单元、信号检测单元、通信定位单元、接口单元、蓝牙/WIFI通信单元、人机交互单元分别与主控单元连接；
所述电源处理单元在初次上电时，当车辆用电源ACC信号为高时，整个终端启动供电，当车辆熄火后终端自动切断电源以节约车辆电瓶电量，从熄火到切断各个单元的电源供给或停止整个电源处理单元的工作的时间间隔由远程管理中心无线控制；
所述通信定位单元包括通信模块、GPS/北斗定位模块、Android通信驱动模块，所述通信模块还具有通信模式确定单元和信号收发单元；所述GPS/北斗定位模块用于为终端和远程管理中心提供车辆的位置信息，并为车辆提供定位功能。
进一步地，所述信号检测单元，实现对包括开关信号、模拟信号以及CAN数据三类信息的采集，并将采集的信息实时传输给车载信息终端，并由该车载信息终端上传至远程服务器进行存储。
进一步地，所述终端具有备用蓄电池，用于存储使终端的主控单元和通信定位单元保持7*24小时不间断工作的电量，以便在车辆熄火后的7*24小时内随时接受远程管理中心发来的控制指令并启动该终端。
进一步地，所述蓝牙/WIFI通信单元用于方便终端进行本地数据传输，其包括蓝牙模块、WIFI模块；通过所述蓝牙/WIFI通信单元实现终端与车内的其他便携式电子设备通过蓝牙或WIFI进行数据传输；所述蓝牙/WIFI通信单元用于方便终端进行本地数据传输，包括通过所述蓝牙/WIFI通信单元实现终端与车内的其他便携式电子设备通过蓝牙或WIFI进行数据传输，自动辨识移动电话并进行蓝牙通话。
进一步地，所述人机交互单元包括高清电容触控显示屏，以及用于控制信息输入、图像显示和声音传输的中央处理器，同时机身带有方便用户进行手动直接操作的按键，以及外接摄像头、麦克风和扬声器；用户通过触控触摸屏的界面，能够方便地实现语音导航，通话，视频，信息交互功能，同时能够配置终端的各类***参数。
优选地，该终端主控单元中的智能嵌入式操作***为安卓***，支持用户自己根据实际管理要求开发适合商用车使用的应用软件，以及自定义主界面的风格和形式。
进一步地，所述通信模块支持4G网络的TD-LTE或FDD-LTE模式、3G网络的WCDMA或TD-SCDMA模式，以及2G网络GSM的模式，并且支持高速下行分组网络。
相应地，本发明还提供了一种基于上述新型商用车载云服务信息终端的车辆安全控制方法，所述方法包括以下步骤：
1)实时监测车辆的运行状态和位置信息，并将监测到的数据通过通信网络发送给远程服务器；
2)当监测到车辆处于非正常的运行状态时，远程服务器产生一个紧急报警信号，并对终端下发远程锁油路指令；
3)当终端接收到该指令后，通过相应的输出端口控制车辆的油路继电器，切断车辆的油路，实现锁车功能；
4)终端将车辆发生非正常运行状态的位置信息和车内图像发送给远程服务器；
5)远程管理中心根据远程服务器存储的车辆非正常运行状态信息，确定接下来的车辆处理措施。
进一步地，所述车辆的非正常运行状态包括车辆加速度严重过大、车体大幅度抖动、车辆刹车失灵、车辆确认被盗、车辆上的乘客和驾驶员存在生命安全危险。
具体地，所述步骤5)中，在车辆出现异常运行状况时，驾驶员通过该终端与远程管理中心进行实时的语音或视频交互，远程管理中心借助摄像头查看车内的图像信息，并结合车辆、道路和环境状况数据作出指挥判断，并通过扬声器和/或显示屏对驾驶员发布指挥命令或者通过持续锁油路、锁车门、刹车等形式直接控制车辆状况，同时，车辆驾驶员能够通过显示屏查看远程管理中心传输过来的信息。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：(1)提供多选择的电源电压等级，方便各种电压等级的模块或设备取电；(2)终端具有良好的开放性和兼容性，便于后期的应用扩展；(3)终端具有出色的人机交互性能，方便远程管理中心进行管理的同时能够提供有效和人性化的服务；(4)终端具有出色的本地数据通信能力，便于乘客实现快速方便的本地数据交换；(5)该终端通过远程管理中心和本地共同控制车辆，有效提高车辆的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本申请的新型商用车载云服务信息终端整体结构图
图2为主控单元电路结构示意图
图3为汽车电源处理单元结构示意图
图4为汽车电源处理单元的供电示意图
图5为汽车信号检测单元结构示意图
图6为接口单元结构示意图
图7为通信定位单元结构示意图
图8为人机交互单元结构示意图
图9为蓝牙/WIFI通信单元结构示意图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
参见图1，一种新型商用车载云服务信息终端，该终端包括主控单元、汽车电源处理单元、汽车信号检测单元、通信定位单元、接口单元、蓝牙/WIFI通信单元、人机交互单元，所述电源处理单元、信号检测单元、通信定位单元、接口单元、蓝牙/WIFI通信单元、人机交互单元分别与主控单元连接。
该终端主控单元中的智能嵌入式操作***为安卓***，用于使终端***具有更好的开放性和兼容性。该终端使用无线通信技术与远程管理中心联系，由本机和远程云服务器共同控制车辆，以保证安全行驶，通过集成的车辆接口，持续采集车辆位置信息、实时油耗数据、速度、加速度等信息，根据远程管理中心要求实时上传至远程管理中心，上传方式可由远程管理中心设定。远程管理中心也可以把需要下发的信息发送发给所述终端，所述终端根据信息的属性进行显示和提醒。所述终端本身集成了蓝牙、WIFI等无线通信设备，用以与车载智能配件进行数据交换。该终端支持扩展外部存储器，以及从外部存储器读取数据。所述终端具有一个备用蓄电池，用于存储使终端的主控单元和通信定位单元保持7*24小时不间断工作的电量，以便在车辆熄火后的7*24小时内随时接受远程管理中心发来的控制指令并启动该终端。
其中，所述远程服务器与本地云服务信息终端共同控制车辆安全的方法为：1)实时监测车辆的运行状态和位置信息，并将监测到的数据通过通信网络发送给远程服务器；2)当监测到车辆处于非正常运行状态时，远程服务器产生一个紧急报警信号，并对终端下发远程锁油路指令；3)当终端接收到该指令后，通过相应的输出端口控制车辆的油路继电器，切断车辆的油路，实现锁车功能；4)终端将车辆发生非正常运行状态的位置信息和车内图像发送给远程服务器；5)远程管理中心根据远程服务器存储的车辆非正常运行状态信息，确定接下来的车辆处理措施。其中，所述非正常运行状态包括车辆加速度严重过大、车体大幅度抖动、车辆刹车失灵、车辆确认被盗、车辆上的乘客和驾驶员存在生命安全危险。
参见图2，所述主控单元具有主控芯片，例如选择一种四核1.6GHz主频的芯片。内存选择存储容量为2G的RAM和4G的ROM，支持扩展SD卡最大容量64G，同时拥有集成电路内置音频I2S(Inter—IC Sound)总线，I2C(Inter－Integrated Circuit)总线，串行外设接口(SPI)，安全数字输入\输出接口(SDI0)和大量的GPIO等各种硬件资源。
参见图3、图4，所述汽车电源处理单元完全满足车载电气规范，利用该设备，直接从车辆点烟器取电，进行电压转换及滤波处理，可以应对车辆启动时20kV的瞬间电压，增加了设备工作的稳定性，经过处理后电源可以输出20W以上的稳定电压给到外接配件使用；当车辆打火时设备自动启动，当设备熄火时设备自动切断电源以保护车辆电瓶，从熄火到切断各个单元的电源供给或停止整个电源处理单元的工作的时间间隔由远程管理中心无线控制。汽车电源处理单元在初次上电时，当车辆用电源ACC信号为高时，整个车载终端启动供电。电源电压经过熔断器后再经过滤波，通过DC-DC转换器,将车载电源降低为5V，再通过电压转换，将5V转成4.2V和3.3V,3.3V再转成1.8V。各种外设的电源都是可控的，包括屏，通讯模块，定位模块，摄像头等，这样在***休眠时，可以降低***的功耗。当电源电压低压时，终端还可以切断自身的电源，保护汽车电瓶。
所述电源处理单元进行电源处理的工作方法为：1)汽车启动后电源处理单元从点烟器取电；2)电流经过电源处理单元的熔断器，若熔断器无异常，则取电正常，该电流流入滤波器；3)所述滤波器对该取电电流进行严格滤波，通过大电容滤除低频信号，通过小电容滤除高频信号，所述大电容与小电容的容值至少相差10倍，例如本申请优选为22μF的大电容和0.1μF的小电容；4)严格滤波后的电流输入至DC/DC电压转换器进行第一电压转换，所述第一电压转换是将点烟器的电压变换为5V的电压；5)将第一电压转换后的5V电压同时输入至转换器1和转换器2进行第二电压转换，所述第二电压转换是通过转换器1将5V电压转换为4.2V电压以及通过转换器2将5V电压转换为3.3V电压；6)转换器2输出的3.3V电压输入至转换器3进行第三电压转换，所述第三电压转换是通过转换器3将3.3V电压转换为1.8V电压。
参见图5，所述汽车信号检测单元的信号检测对象包括开关信号、模拟信号以及CAN数据三类信息，并将采集的信息实时传输给车载信息终端，并由该车载信息终端上传至远程服务器存储所述信息。开关信号的检测通过光耦将信号与主控隔离，避免信号干扰。所述开关信号的检测对象包括接通车辆用电源ACC，左转转向灯，右转转向灯，近光灯，远光灯，刹车，门边线，前雾灯，后雾灯等。模拟信号包括汽车电瓶电压，备用电池电压，锁车电路检测和油量检测等。所述CAN数据为车载各电子控制单元(ECU)采集和交换的信息数据。
参见图6，所述终端集成了几乎车辆的所有接口，包括电瓶检测接口、视频接口、门边线检测接口、油耗检测接口、接通汽车部分电器设备的电源(ACC)接口、RS232通讯接口、RS485通讯接口、CAN总线接口、八根信号输入检测GPI O，四根输出控制GPI O、电脑标准DB9口、USB接口、SD卡接口，本身支持MI C和喇叭，同时也支持MI C和喇叭的外接，支持北斗天线的内置和外接。其中，所述接口单元为USB/UART/SD/CAN接口单元，用于连接各种功能模块或设备，终端硬件设计采用可扩展接口的USB HUB结构，USB设备有着通信速率快的优点，有多个模块用到USB接口，WIFI模块、3G通信模块和外设闪存等均采用USB接口；UART主要用在蓝牙、定位模块通信、外接摄像头、行车记录数据提取等，由于用到的地方比较多，对其中采用复用方式的UART接口，通过74HC126来切换；SDI O接口主要用来与快闪存储器卡(TF)通讯，快闪存储卡用来存储终端操作数据，***错误数据以及视频文件等数据；CAN接口与汽车电脑相接，获取车辆的行车数据，比如发动转速，车辆故障码等，便于车辆诊断。
参见图7，所述通信定位单元包括通信模块、GPS/北斗定位模块、Android通信驱动模块，所述通信模块还具有通信模式确定单元和信号收发单元，所述通信模式确定单元用于根据通信网络的信号状况选择合适的通信网络，所述通信模式确定单元用于在检测到4G通信网络信号接收正常时，确定采用4G通信模式与远程管理中心进行数据交换，当检测到4G通信网络的数据传输速率小于第一传输速率阀值时，确定采用3G通信模式与远程管理中心进行数据交换，当检测到3G通信网络的数据传输速率小于第二传输速率阀值时，确定采用2G通信模式或短信进行数据交换；所述信号收发单元用于接收远程管理中心发送过来的监控指令和发送商用车载终端采集的位置、速度、油耗等实时数据。所述GPS/北斗定位模块用于为终端和远程管理中心提供车辆的位置信息，并用于为车辆提供定位功能。
应当注意的是，所述通信定位单元包括通信模块、GPS/北斗定位模块、Android通信驱动模块，所述通信模块还具有通信模式确定单元和信号收发单元，所述通信模式确定单元用于根据通信网络的信号状况选择合适的通信网络时还具有另一种形式，当其检测到3G通信网络信号接收正常时，确定采用3G通信模式与远程管理中心进行数据交换，当检测到3G通信网络的数据传输速率小于第二传输速率阀值时，确定采用2G通信模式或短信进行数据交换；所述信号收发单元用于接收远程管理中心发送过来的监控指令和发送商用车载终端采集的位置、速度、油耗等实时数据。所述GPS/北斗定位模块用于为终端和远程管理中心提供车辆的位置信息，并用于为车辆提供定位功能。
Android通信驱动模块用于使终端的Android***与通信网络进行连接。本***的通信模块为采用支持4G网络TD-LTE或FDD-LTE模式、3G网络的WCDMA或TD-SCDMA，以及2G网络GSM的通信模块，并且支持高速下行分组(HSDPA)网络，采用USB接口与主控单元通讯，定位模块支持GPS定位和北斗定位，跟踪灵敏度为-160dBm，采用串口与主控单元通讯。
参见图8，所述人机交互单元具有高清电容触控显示屏，以及用于控制信息输入、图像显示和声音传输的中央处理器，同时机身带有方便用户进行手动直接操作的按键，以及外接摄像头、麦克风和扬声器等外设；用户通过触控触摸屏的界面，可以方便地实现语音导航，通话，视频，信息交互等功能，同时可以配置终端的各类***参数。在车辆出现异常运行状况或驾驶员认为必要的情况下，通过该终端可以实现与远程管理中心进行实时的语音或视频对话，远程管理中心可以借助摄像头查看车内的图像信息，并结合车辆、道路和环境状况数据通过扬声器和/或显示屏对驾驶员发布指挥命令或者通过持续锁油路、锁车门、刹车等形式直接控制车辆状况，同时，车辆驾驶员还可以通过显示屏查看远程管理中心传输过来的信息。
该终端自带的高清电容触控显示屏，便于使用者与远程管理中心的交互，也有利于第三方软件的运行和体验。终端以android操作***为基础操作***，进行了大量的***优化后，使得该设备更适合在商用车载领域适用，具体包括3G/4G通信功能的优先提升，电话功能优先级降低等操作，使设备可以24小时不间断的与远程管理中心进行无线通信，在4G信号异常时自动选择使用3G通信网络上传数据，当3G信号异常时则自动选择使用2G或短信上传信息，从而最大程度上确保信息传输的持续性。此外，终端安装有影音应用软件，支持播放视频或音频文件。
此外，该终端设备具有很好的兼容性和开放性，支持用户自己根据实际管理要求开发适合商用车使用的应用软件，并且可自定义主界面的风格和形式。有效地提升了用户开发车载应用的便利性，从而为丰富和扩大车载应用的种类和数量提供了一个有效的平台，降低了商用车载应用的进入门槛。
参见图9，所述蓝牙/WIFI通信单元具有蓝牙模块和WIFI模块，蓝牙模块通过串口与主控单元相连，WIFI模块通过USB接口与主控单元通讯。所述蓝牙/WIFI通信单元用于方便终端进行本地数据传输，包括通过所述蓝牙/WIFI通信单元实现终端与车内的其他便携式电子设备通过蓝牙或WIFI进行数据传输，例如自动辨识移动电话并进行蓝牙通话，或者与智能手机、平板电脑PAD等手持电子设备进行数据传输等。
以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.新型商用车载云服务信息终端，其特征在于，该终端包括主控单元、电源处理单元、信号检测单元、通信定位单元、接口单元、蓝牙/WIFI通信单元、人机交互单元，所述电源处理单元、信号检测单元、通信定位单元、接口单元、蓝牙/WIFI通信单元、人机交互单元分别与主控单元连接；
所述电源处理单元在初次上电时，当车辆用电源ACC信号为高时，整个终端启动供电，当车辆熄火后终端自动切断电源以节约车辆电瓶电量，从熄火到切断各个单元的电源供给或停止整个电源处理单元的工作的时间间隔由远程管理中心无线控制；
所述通信定位单元包括通信模块、GPS/北斗定位模块、Android通信驱动模块，所述通信模块还具有通信模式确定单元和信号收发单元；所述GPS/北斗定位模块用于为终端和远程管理中心提供车辆的位置信息，并为车辆提供定位功能。
2.根据权利要求1所述的新型商用车载云服务信息终端，其特征在于，所述信号检测单元，实现对包括开关信号、模拟信号以及CAN数据三类信息的采集，并将采集的信息实时传输给车载信息终端，并由该车载信息终端上传至远程服务器进行存储。
3.根据权利要求1所述的新型商用车载云服务信息终端，其特征在于，所述终端具有备用蓄电池，用于存储使终端的主控单元和通信定位单元保持7*24小时不间断工作的电量，以便在车辆熄火后的7*24小时内随时接受远程管理中心发来的控制指令并启动该终端。
4.根据权利要求3所述的新型商用车载云服务信息终端，其特征在于，所述蓝牙/WIFI通信单元用于方便终端进行本地数据传输，其包括蓝牙模块、WIFI模块；通过所述蓝牙/WIFI通信单元实现终端与车内的其他便携式电子设备通过蓝牙或WIFI进行数据传输；所述蓝牙/WIFI通信单元用于方便终端进行本地数据传输，包括通过所述蓝牙/WIFI通信单元实现终端与车内的其他便携式电子设备通过蓝牙或WIFI进行数据传输，自动辨识移动电话并进行蓝牙通话。
5.根据权利要求4所述的新型商用车载云服务信息终端，其特征在于，所述人机交互单元包括高清电容触控显示屏，以及用于控制信息输入、图像显示和声音传输的中央处理器，同时机身带有方便用户进行手动直接操作的按键，以及外接摄像头、麦克风和扬声器；用户通过触控触摸屏的界面，能够方便地实现语音导航，通话，视频，信息交互功能，同时能够配置终端的各类***参数。
6.根据权利要求5所述的新型商用车载云服务信息终端，其特征在于，该终端主控单元中的智能嵌入式操作***为安卓***，支持用户自己根据实际管理要求开发适合商用车使用的应用软件，以及自定义主界面的风格和形式。
7.根据权利要求6所述的新型商用车载云服务信息终端，其特征在于，所述通信模块支持4G网络的TD-LTE或FDD-LTE模式、3G网络的WCDMA或TD-SCDMA模式，以及2G网络GSM的模式，并且支持高速下行分组网络。
8.一种基于权利要求1-7中任意一项所述的新型商用车载云服务信息终端的车辆安全控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)实时监测车辆的运行状态和位置信息，并将监测到的数据通过通信网络发送给远程服务器；
2)当监测到车辆处于非正常的运行状态时，远程服务器产生一个紧急报警信号，并对终端下发远程锁油路指令；
3)当终端接收到该指令后，通过相应的输出端口控制车辆的油路继电器，切断车辆的油路，实现锁车功能；
4)终端将车辆发生非正常运行状态的位置信息和车内图像发送给远程服务器；
5)远程管理中心根据远程服务器存储的车辆非正常运行状态信息，确定接下来的车辆处理措施。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述车辆的非正常运行状态包括车辆加速度严重过大、车体大幅度抖动、车辆刹车失灵、车辆确认被盗、车辆上的乘客和驾驶员存在生命安全危险。
10.根据权利要求9所述的车辆安全控制方法，其特征在于，所述步骤5)中，在车辆出现异常运行状况时，驾驶员通过该终端与远程管理中心进行实时的语音或视频交互，远程管理中心借助摄像头查看车内的图像信息，并结合车辆、道路和环境状况数据作出指挥判断，并通过扬声器和/或显示屏对驾驶员发布指挥命令或者通过持续锁油路、锁车门、刹车等形式直接控制车辆状况，同时，车辆驾驶员能够通过显示屏查看远程管理中心传输过来的信息。
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|---|---|
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