CN104640238B - 一种具有外置sim卡的车载通讯装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有外置SIM卡的车载通讯装置，其具有用于与后台服务器交互车辆服务数据的内置SIM卡，还具有：用于与互联网交互应用服务数据的外置SIM卡，所述外置SIM卡是可热插拔的；与所述内置SIM卡和外置SIM卡电连接的通讯控制模块，通讯控制模块，所述通信模控制模块用于区分用户选择的业务类型，其中，外置SIM卡被热插拔时，所述通讯控制模块被配置为：1）基于用户选择的换卡功能而生成换卡命令；2）基于所述换卡命令而断开与当前外置SIM卡的电连接；3）检测新外置SIM卡的***而产生的卡***信号；以及4）基于所述卡***信号而恢复对所述新外置SIM卡的供电。本发明将数据业务分流，控制两种数据分别使用外置SIM卡和内置SIM卡进行数据交互。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子装置。更具体地，涉及具有外置SIM卡的车载通讯装置。
背景技术
随着车联网技术的不断发展，越来越多的车厂在车上装配车载通讯装置，实现车辆与互联网或后台服务器的信息交互。用户通过车载通讯装置发起的业务数据主要有两种，一种是与互联网交互的应用服务数据，数据量比较大，主要是地图导航、音乐、图片、天气情况及其他各种应用等；另外一种是与后台服务器交互的车辆服务数据，数据量比较小，主要是与车辆状态相关的数据及命令。为了实现与互联网和后台服务器的通讯，现有的车载通讯装置通常都是在装置内部焊装一张SIM卡，通过该SIM卡的运营商网络实现数据上传与下载。
为保证服务的可用性，车载装置在出厂时已确定SIM卡的运营商以及SIM卡的套餐资费，用户无法自主选择。且一旦运营商及套餐选定，不仅用户无法更改，汽车厂商也很难更改，因为SIM卡是焊装到车载通讯装置内部的。
但是，随着互联网3G技术的广泛应用，用户需要越来越多的应用，例如数据导航、音乐服务等。但是车辆在出厂时固化的运营商及资费套餐限制了用户对新应用的使用。例如，有的地段只覆盖一个运营商的信号，但是车辆固化为只能选择另外一个运营商，那么用户就无法实现车辆导航，给用户带来不便。
发明内容
根据上述现实应用的需求，本发明提出一种具有外置SIM卡的车载通讯装置，其具有用于与后台服务器交互车辆服务数据的内置SIM卡，还具有：用于与互联网交互应用服务数据的外置SIM卡，所述外置SIM卡是可热插拔的；与所述内置SIM卡和外置SIM卡电连接的通讯控制模块，通讯控制模块，所述通信模控制模块用于区分用户选择的业务类型，如果业务类型为应用服务，则通过外置SIM卡与互联网进行应用服务数据交互，如果业务类型为车辆服务，则通过内置SIM卡与后台服务器进行车辆服务数据交互；其中，外置SIM卡被热插拔时，所述通讯控制模块被配置为：1）基于用户选择的换卡功能而生成换卡命令；2）基于所述换卡命令而断开与当前外置SIM卡的电连接；3）检测新外置SIM卡的***而产生的卡***信号；以及4）基于所述卡***信号而恢复对所述新外置SIM卡的供电。
进一步，所述通讯控制模块被配置为通过业务ID来区分业务类型，其中所述业务ID包含了业务类型信息。
进一步，所述车载通讯装置包括用于选择业务的用户界面，以供用户通过所述用户界面配置所述车载通讯装置。
进一步，所述车载通讯装置能够被配置为通过手机选择业务，所述手机装载有相应的应用程序，以供用户通过所述手机配置所述车载通讯装置。
进一步，用于容纳所述外置SIM卡的插槽的开口位于车辆仪表台上，且所述插槽具有电连接点，所述外置SIM卡通过所述电连接点电连接到所述通讯控制模块。
进一步，所述通讯控制模块包括：主控芯片，所述主控芯片用于区分用户选择的业务类型，并根据所选择的业务生成业务数据请求命令，所述主控芯片还用于生成所述验证码；SIM卡接口，所述SIM卡接口用于电连接所述外置SIM卡；无线通信芯片，所述无线通信芯片通过SIM卡接口与所述外置SIM卡和内置SIM卡通信，且接收来自主控芯片的数据请求命令，进而选择外置SIM卡或内置SIM卡来完成数据交互。
进一步，所述通讯控制模块还包括CAN收发器，所述主控芯片通过所述CAN收发器与车辆的行车电脑交互车辆状态参数。
进一步，所述主控芯片包括用于生成验证码的验证码生成单元，所述验证码被传输至所述外置SIM卡，所述验证码包含与所述车载通讯装置的设备识别号相关联的信息，所述外置SIM卡具有用于验证所述验证码的验证单元，如果验证失败则所述外置SIM卡被锁定，如果验证成功则所述SIM卡正常使用。
进一步，外置SIM卡被热插拔时，所述主控芯片被配置为：1）基于用户选择的换卡功能而生成换卡命令；2）将所述换卡命令传输到无线通信芯片，控制无线通信芯片断开SIM卡接口与当前外置SIM卡的电连接；3）接收SIM卡接口检测到新外置SIM卡的***而发出的卡***信号；4）恢复SIM卡接口对所述新外置SIM卡的供电。
进一步，主控芯片采用S912XET256，无线通信芯片采用FLC-MCM390。
本发明将数据业务分流，控制两种数据分别使用外置SIM卡和内置SIM卡进行数据交互。这种方案可以让用户自行决定应用服务使用的运营商及套餐资费，而数据量较小的车辆服务则由车厂管控，并保证服务的可靠性，也为车厂节约了服务成本。
附图说明
图1为本发明的车载通讯装置的结构示意图；
图2为图1中的通讯控制模块的结构原理图；
图3为图2中的通讯控制模块的一个示例的电路图。
具体实施方式
图1显示了本发明的车载通讯装置的结构示意图。如图所示，本发明的车载通讯装置具有两个SIM卡来实现数据交互，一个是外置SIM卡，一个是内置SIM卡。外置SIM卡用于与互联网交互应用服务数据，外置SIM卡是可插拔的。内置SIM卡用于与后台服务器交互车辆服务数据。
所述车载通讯装置具有外置SIM卡插槽，以容纳该外置SIM卡。本发明的外置SIM卡不仅仅指普通的SIM卡，还可以使用具有更大存储容量的USIM卡（Universal SubscriberIdentity Module，全球用户识别卡）。
优选地，所述车载通讯装置装配到车辆上后，该外置SIM卡插槽设置在车辆仪表台上，即，车辆仪表台上设有开口，以暴露该外置SIM卡插槽，从而用户可以将外置SIM卡***该SIM卡插槽内或者从插槽内拔出。
有了该外置SIM卡，用户可以针对该外置SIM卡选择不同的信息服务资费套餐，另外，通过更换不同的外置SIM卡，还可选择不同的运营商。
本发明实现了数据的分流，即区分了应用服务和车辆服务。对于如何分流数据，使用哪个SIM卡进行数据交互，则通过车载通讯装置的通讯控制模块（在下面详述）实现。
如上所述的外置SIM卡插槽上具有电连接点（电触点），该电连接点与SIM卡的电触点相连接。同时，该外置SIM卡插槽的电连接点还电连接到通讯控制模块，以实现数据交互。更具体地，该外置SIM卡插槽电连接到该通讯控制模块的SIM卡接口（请参见在后面描述的图2）。
通讯控制模块根据业务类型确定使用哪个SIM卡，当用户发起数据业务时，车载通讯装置区分业务类型，如果业务类型为应用服务，则通过外置SIM卡来完成数据交互（使用外置SIM卡的流量），如果业务类型为车辆服务，则通过内置SIM卡来完成数据交互（使用内置SIM卡的流量）。
在一个实施例中，用户可以通过车载通讯装置的用户界面发起一项服务，用户发起的每项服务都有预先设置的唯一的业务ID，业务ID中包含了业务的类型，在当前的实施例中，业务类型包括两种，第一种为应用服务，第二种为车辆服务。车载通讯装置通过业务ID来区分是应用服务还是车辆服务，进而选择哪个SIM卡来完成数据交互。与互联网及后台服务器的数据交互都是通过运营商的无线网络来完成。
优选地，车载通讯装置的用户界面包括输入按键和显示屏，或者具有触摸屏，用户可以通过该用户界面选择一项服务，且交互的数据信息可以在用户界面上显示。
在另一个实施例中，用户可以通过手机发起一项服务。具体为，手机中装载有某些服务的应用程序APP软件，手机通过该APP软件与互联网或后台服务器进行通讯，选择该项服务，发送服务请求至互联网或后台服务器。服务请求中包含业务ID，且每项服务都有唯一的业务ID，该业务ID包含了业务类型，例如是应用服务还是车辆服务。互联网和后台服务器获取该业务请求后，将该业务ID传输至车载通讯装置，车载通讯装置则可以通过业务ID来区分是应用服务还是车辆服务，进而选择哪个SIM卡来完成数据交互。与互联网及后台服务器的数据交互都是通过运营商的无线网络来完成。
有利地，用户可以通过所述用户界面或手机输入配置参数来对所述车载通讯装置进行配置。
图2为图1中的通讯控制模块的一个实施例的结构原理图。
车载通讯装置包括用户界面，用于用户选择一项服务，用户界面包括显示屏和按键。在另一个实施方式中，用户界面为触摸屏。
车载通讯装置还包括主控芯片（MCU），其接收来自用户界面的对一项服务的请求，每一项服务都有唯一的业务ID，业务ID包含了业务类型信息，主控芯片通过业务ID来区分是应用服务还是车辆服务，并生成数据请求命令。
车载通讯装置还包括无线通信芯片，该芯片与主控芯片通信，同时通过SIM卡接口与外置SIM卡和内置SIM卡连接。该无线通信芯片接收主控芯片的数据请求命令，通过不同的业务数据请求命令来执行选择哪个SIM卡来完成数据交互。无线通信芯片包括GPRS通信模块、CDMA2000通信模块、TD-SCDMA通信模块和WCDMA通信模块中的一种或多种。
车载通讯装置还包括内置天线，其与无线通信芯片相连，用于向互联网和后台服务器发送数据，以及接收来自互联网和后台服务器的数据。所述内置天线为2G或3G天线。
进一步，车载通讯装置还包括CAN收发器，CAN收发器用于从车辆行车电脑获得车辆状态参数，并通过主控芯片和无线通信芯片传输给后台服务器。同时，通过内置天线接收自后台服务器的车辆服务数据也可以通过CAN收发器发送至车辆行车电脑进行汽车参数配置。
在图1所示的实施例中，描述了用户可以通过用户界面和手机对车载通讯装置进行配置，现参照图2进一步描述该过程。
当用户使用用户界面来配置时，配置参数通过用户界面（图中未示出）输入后，通讯控制模块的主控芯片解析所述配置参数，如果是对车辆服务参数（例如行车参数）的配置，则通过CAN收发器发送到车辆的行车电脑，如果是应用服务参数（例如数据量交互限制等），则配置无线通信芯片。另外，还可以通过无线通信芯片，经由SIM卡接口对所述外置SIM卡进行配置。
当用户使用手机来配置时，与上述的使用用户界面的过程基本相同，除了配置参数经由手机首先发送到互联网或者后台服务器，互联网或者后台服务器将配置参数经由外置SIM卡或者内置SIM卡传输到无线通信芯片，然后再传输到主控芯片，经由主控芯片解析后，再进行相应配置。相应地，手机上装载有用于配置所述车载通讯装置的APP。
在一个优选实施例中，本发明的外置SIM卡可以与车载通讯装置锁定。在所述外置SIM卡中设置一验证码（或者是特定PIN码），该验证码包含了与车载通讯装置的唯一的设备识别号有关的信息。当所述车载通讯装置和所述外置SIM卡验证后，所述外置SIM卡才可以使用，否则卡锁定。上述方案可以防止外置SIM卡丢失时被盗用。
相应地，所述外置SIM卡包括验证单元，所述外置SIM卡***车载通讯装置后，该验证单元接收来自通讯控制模块的验证码，与预先存储的验证码相比对，相同则外置SIM卡开始正常的通信功能，否则卡锁定。
相应地，车载通讯装置的主控芯片包括验证码生成单元，其根据车载通讯装置的设备识别号（唯一的）生成验证码，发送至无线通信芯片，无线通信芯片经由SIM卡接口发送至所述外置SIM卡。
在外置SIM卡和车载通讯装置验证之前，需预先配置所述特定的验证码。具体为，在前述的配置过程中，用户通过用户界面或者手机选择配置验证功能，则主控芯片生成所述特定验证码，传输至所述外置SIM卡，所述外置SIM卡将该验证码存储在安全存储区域内。
在另一个优选实施例中，车载通讯装置具有换卡功能，所述外置SIM卡是可热插拔的。所述可热插拔可由通讯控制模块实现，具体为：
1）基于用户选择的换卡功能而生成换卡命令；
2）基于所述换卡命令而断开与当前外置SIM卡的电连接；
3）检测新外置SIM卡的***而产生的卡***信号；以及
4）基于所述卡***信号而恢复对所述新外置SIM卡的供电。
更具体的，对于具有图2所示的结构的通讯控制模块，所述热插拔的过程实现为：
步骤1）当需要所述外置SIM卡从插槽中拔出时（例如更换SIM卡），用户通过所述用户界面选择换卡功能；
步骤2）主控芯片发出换卡命令，该换卡命令传输到无线通信芯片，无线通信芯片控制SIM卡接口断开与所述当前外置SIM卡的电连接；
步骤3）拔出当前的外置SIM卡；
步骤4）***新的外置SIM卡，SIM卡接口检测到SIM卡的***，发出卡***信号，传输至无线通信芯片，进而传输到主控芯片；
步骤5）由无线通信芯片恢复SIM卡接口对所述新的外置SIM卡的供电，开始使用新的外置SIM卡。
图3为图2中的通讯控制模块的一个示例的电路模块图。在该示例中，主控芯片采用S912XET256。无线通信芯片采用FLC-MCM390，且从图中可以看出该无线通信芯片具有两个SIM卡接口，可以连接两个SIM卡，且还具有GPS芯片接口。内置天线具有天线连接器，采用了WAN天线连接器TYCO 0638817-4、2.4G天线连接器TYCO 0638817-9、GPS天线连接器TYCO0638817-3，内置天线连接到所述无线通信芯片。在图中还显示了用于获得汽车加速度数据的加速度传感器ACC传感器BMA020，该加速度传感器连接到所述主控芯片，CAN收发器也与所述主控芯片相连。CAN收发器分为CAN高速收发器和CAN中速收发器。
上述实施例为典型的实施方式，但本发明并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有外置SIM卡的车载通讯装置，其具有用于与后台服务器交互车辆服务数据的内置SIM卡，其特征在于，还具有：
用于与互联网交互应用服务数据的外置SIM卡，所述外置SIM卡是可热插拔的；
与所述内置SIM卡和外置SIM卡电连接的通讯控制模块，所述通讯控制模块用于区分用户选择的业务类型，如果业务类型为应用服务，则通过外置SIM卡与互联网进行应用服务数据交互，如果业务类型为车辆服务，则通过内置SIM卡与后台服务器进行车辆服务数据交互；
其中，外置SIM卡被热插拔时，所述通讯控制模块被配置为：
1)基于用户选择的换卡功能而生成换卡命令；
2)基于所述换卡命令而断开与当前外置SIM卡的电连接；
3)检测新外置SIM卡的***而产生的卡***信号；以及
4)基于所述卡***信号而恢复对所述新外置SIM卡的供电。
2.根据权利要求1所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，所述通讯控制模块被配置为通过业务ID来区分业务类型，其中所述业务ID包含了业务类型信息。
3.根据权利要求1所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，所述车载通讯装置包括用于选择业务的用户界面，以供用户通过所述用户界面配置所述车载通讯装置。
4.根据权利要求1所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，所述车载通讯装置能够被配置为通过手机选择业务，所述手机装载有相应的应用程序，以供用户通过所述手机配置所述车载通讯装置。
5.根据权利要求1所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，用于容纳所述外置SIM卡的插槽的开口位于车辆仪表台上，且所述插槽具有电连接点，所述外置SIM卡通过所述电连接点电连接到所述通讯控制模块。
6.根据权利要求1所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，所述通讯控制模块包括：
主控芯片，所述主控芯片用于区分用户选择的业务类型，并根据所选择的业务生成业务数据请求命令，所述主控芯片还用于生成验证码；
SIM卡接口，所述SIM卡接口用于电连接所述外置SIM卡；
无线通信芯片，所述无线通信芯片通过SIM卡接口与所述外置SIM卡和内置SIM卡通信，且接收来自主控芯片的数据请求命令，进而选择外置SIM卡或内置SIM卡来完成数据交互。
7.根据权利要求6所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，所述通讯控制模块还包括CAN收发器，所述主控芯片通过所述CAN收发器与车辆的行车电脑交互车辆状态参数。
8.根据权利要求6所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，所述主控芯片包括用于生成验证码的验证码生成单元，所述验证码被传输至所述外置SIM卡，所述验证码包含与所述车载通讯装置的设备识别号相关联的信息，
所述外置SIM卡具有用于验证所述验证码的验证单元，如果验证失败则所述外置SIM卡被锁定，如果验证成功则所述外置SIM卡正常使用。
9.根据权利要求8所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，外置SIM卡被热插拔时，所述主控芯片被配置为：
1)基于用户选择的换卡功能而生成换卡命令；
2)将所述换卡命令传输到无线通信芯片，控制无线通信芯片断开SIM卡接口与当前外置SIM卡的电连接；
3)接收SIM卡接口检测到新外置SIM卡的***而发出的卡***信号；
4)恢复SIM卡接口对所述新外置SIM卡的供电。
10.根据权利要求6所述的具有外置SIM卡的车载通讯装置，其特征在于，主控芯片采用S912XET256，无线通信芯片采用FLC-MCM390。
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Granted publication date: 20180619 |
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