本發(fā)明涉及一種多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，屬于汽車遠程檢測與監(jiān)控領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代汽車普遍采用第二代車載診斷系統(tǒng)(OBDII)。具有該系統(tǒng)的汽車電控系統(tǒng)發(fā)生故障時，自診斷系統(tǒng)可以診斷出故障并將故障信息存儲在汽車電腦中。汽車電腦診斷儀通過汽車電腦的通信協(xié)議可以與汽車電腦進行通信，讀取故障信息以及數(shù)據(jù)流，并且可以對汽車電腦進行控制。例如專業(yè)生產(chǎn)汽車保修設(shè)備的美國SNAP-ON公司開發(fā)的汽車故障診斷模塊、ABS測試模塊、變速箱電腦控制系統(tǒng)測試模塊和自動換檔電子系統(tǒng)測試模塊等，可以直接接入個人電腦或筆記本電腦，而且具備中文處理能力。這些技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用，有力地促進了汽車維修檢測設(shè)備向數(shù)顯化、自動化和智能化發(fā)展。但是，汽車電腦診斷儀必須通過數(shù)據(jù)線連接在汽車的診斷座上，當(dāng)汽車發(fā)生故障時，只能回到汽車4S店或汽車維修中心進行診斷或等待救援。于是出現(xiàn)了基于互聯(lián)網(wǎng)OBDII標準的汽車故障遠程檢測系統(tǒng)，利用便攜式OBDII汽車故障檢測儀和計算機進行汽車故障的在線分析，并通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的傳輸和診斷。

隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)和無線移動通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了遠程監(jiān)控導(dǎo)航系統(tǒng)，對于車輛的位置、故障等信息通過無線移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到汽車維修保養(yǎng)服務(wù)中心，汽車維修保養(yǎng)服務(wù)中心也可以發(fā)送檢測信號和導(dǎo)航信息。這些系統(tǒng)也用于對特種車輛的安全監(jiān)控，或用于物流公司、汽車運輸公司等對車輛的動態(tài)調(diào)度，遠程獲取汽車的里程數(shù)、油耗量等數(shù)據(jù)，提高汽車營運的安全性和準時性。

為便于車主對于汽車內(nèi)部和周圍的情況監(jiān)控，目前出現(xiàn)了以手機為監(jiān)控終端的汽車遠程可視監(jiān)控器(專利號：200620083184.3)，由攝像頭、手機模塊、視頻壓縮編碼器和微處理器組成。同時為了記錄車輛事故發(fā)生時的全過程，以影像形式提供事故的有關(guān)證據(jù)，出現(xiàn)了汽車監(jiān)控記錄儀，包含攝像機、錄像機、監(jiān)視機、報警探頭、視頻服務(wù)器和呼叫監(jiān)視機。

目前已經(jīng)出現(xiàn)高速公路車輛故障緊急支援系統(tǒng)。系統(tǒng)中的救援工程車帶有檢測設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)和多媒體設(shè)備，救援工程車可以向遠程故障診斷專家系統(tǒng)求助，可以互傳圖像信息進行專家會診。這種系統(tǒng)利用了無線通信、專家系統(tǒng)和汽車故障檢測技術(shù)，但救援工程車必須到達故障車現(xiàn)場才能實施救援。

上述的系統(tǒng)各自面向某一種應(yīng)用，而且都要在汽車上安裝車載單元。對于一輛汽車同時需要多種系統(tǒng)時，必須安裝多個車載單元，部分功能重復(fù)，投資較大而且爭占資源。本發(fā)明充分考慮這些系統(tǒng)的功能，提供了一個多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，面向客戶和多個監(jiān)控中心進行監(jiān)控，面向多個維修服務(wù)中心進行檢測，可以向多個社會公用報警中心通過移動通信網(wǎng)絡(luò)報警。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，面向多個服務(wù)中心同時提供多種遠程服務(wù)。所述服務(wù)中心包括個人客戶、監(jiān)控中心、維修保養(yǎng)服務(wù)中心和各種社會公共報警中心(如120急救中心、119報警中心和122報警中心)。所述多種遠程服務(wù)是指監(jiān)控、檢測、通信、導(dǎo)航和報警等。監(jiān)控數(shù)據(jù)包括聲音、圖像和文字信息。所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置可用于公安或其他安全部門對特種車輛(如運鈔車、警車等)進行安全監(jiān)控，可用于汽車維修保養(yǎng)中心或其他服務(wù)企業(yè)對汽車提供故障報警、遠程指導(dǎo)、維護提示、遠程檢測、遠程遙控和導(dǎo)航等服務(wù)，可用于司機進行無線移動通信或?qū)囕v進行遠程監(jiān)控，可用于物流公司、汽車運輸企業(yè)、出租汽車公司、消防隊或急救中心等采用汽車為社會提供服務(wù)的企事業(yè)單位對其車輛進行監(jiān)控和動態(tài)調(diào)度。所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置可通過移動通信網(wǎng)絡(luò)向多個社會公用報警中心報警。所述多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置可用于以上多種服務(wù)功能同時應(yīng)用。

本發(fā)明的多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置，包括總控單元、移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元、圖像采集單元、電源管理單元、鍵盤/觸摸屏和液晶顯示器(LCD)。其中移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元和圖像采集單元分別單獨開發(fā)，并與總控單元采用可插撥接口連接。除了總控單元、移動通信單元和電源管理單元以外其他單元和元件可以隨意組合，面向不同的應(yīng)用。如選擇音頻信號單元、鍵盤/觸摸屏和液晶顯示器可以實現(xiàn)車載無線移動通信功能；選擇衛(wèi)星定位單元可實現(xiàn)遠程監(jiān)控、定位和導(dǎo)航等功能，選擇汽車檢測單元可實現(xiàn)遠程檢測、故障報警、遠程指導(dǎo)、維護提示和遠程遙控等功能；選擇圖像采集單元可實現(xiàn)遠程圖像監(jiān)視功能。

所述總控單元包含微處理器和FLASH芯片，用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、功能調(diào)度和信息存儲。所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能是指對于衛(wèi)星定位單元獲取的經(jīng)緯度和時間數(shù)據(jù)、音頻信號單元獲取的語音數(shù)據(jù)、汽車檢測單元獲取的故障和報警數(shù)據(jù)或圖像采集單元獲取的圖像數(shù)據(jù)，通過移動通信單元發(fā)送到一個或多個遠程服務(wù)中心。所述功能調(diào)度是指微處理器對來自移動通信單元的監(jiān)控和檢測指令接收和執(zhí)行、對來自鍵盤/觸摸屏的指令接收和執(zhí)行、對上傳到一個或多個遠程服務(wù)中心的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以及對發(fā)送到液晶顯示器的信息顯示等功能，根據(jù)優(yōu)先級進行調(diào)度。所述優(yōu)先級是指根據(jù)各個監(jiān)控、報警和檢測等任務(wù)的來源、性質(zhì)不同設(shè)置其執(zhí)行的先后順序，優(yōu)先級相同的任務(wù)按照先來先執(zhí)行的順序執(zhí)行。所述信息存儲功能是指存儲設(shè)定時間段內(nèi)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)設(shè)置信息到FLASH芯片中。所述設(shè)定時間段是指對不同類型的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)置的從當(dāng)前時刻向前計算的一個時間段。所述設(shè)置信息是指對不同類型轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的設(shè)定時間段、對不同任務(wù)的優(yōu)先級別、服務(wù)中心號碼和功能、以及分別對移動通信單元、衛(wèi)星定位單元、音頻信號單元、圖像采集單元和汽車檢測單元的設(shè)置數(shù)據(jù)。

所述移動通信單元包含手機模塊、SIM卡座和天線等部分，用于與服務(wù)中心通信，接收監(jiān)控和檢測指令，并上傳轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)、指令接收狀態(tài)和指令執(zhí)行結(jié)果。所述手機模塊可以是GSM模塊、GPRS模塊或CDMA模塊。所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星定位單元獲取的經(jīng)緯度和時間數(shù)據(jù)、音頻信號單元獲取的語音數(shù)據(jù)、汽車檢測單元獲取的故障和報警數(shù)據(jù)和圖像采集單元獲取的圖像數(shù)據(jù)。所述指令接收狀態(tài)是指接收監(jiān)控和檢測指令成功或者失敗兩種狀態(tài)，某些指令成功后，接收狀態(tài)信息不上傳。所述指令執(zhí)行結(jié)果是指執(zhí)行監(jiān)控和檢測指令成功或者失敗兩種狀態(tài)，某些指令成功后，執(zhí)行狀態(tài)信息不上傳。

所述音頻信號單元連接總控單元、移動通信單元和音頻設(shè)備，用于音頻編解碼、功率放大和音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。所述音頻設(shè)備包括揚聲器、耳機、麥克風(fēng)和汽車音響。所述音頻編解碼是指將來自總控單元的數(shù)字信號進行D/A轉(zhuǎn)換，將來自音頻設(shè)備的模擬信號進行A/D轉(zhuǎn)換，并實現(xiàn)多路音頻通道的切換。所述功率放大是指將發(fā)到揚聲器的信號放大。所述音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)是指將A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號送到總控單元，將D/A轉(zhuǎn)換的模擬信號直接送到耳機或汽車音響，將功率放大的信號送到揚聲器。

所述衛(wèi)星定位單元包含衛(wèi)星定位模塊、天線和其他附件，主要用于獲取車輛的經(jīng)緯度坐標和時間數(shù)據(jù)。所述經(jīng)緯度坐標用于確定車輛位置。所述時間數(shù)據(jù)用于校對多個服務(wù)中心的系統(tǒng)時鐘。

所述汽車檢測單元針對不同型號的汽車單獨開發(fā)，包括微處理器、FLASH芯片和其他連接元件，通過汽車診斷接口連接汽車網(wǎng)絡(luò)，通過串行口與總控單元連接，主要用于接收汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障分析、轉(zhuǎn)發(fā)送檢測和遙控指令、上傳故障和報警信息。所述汽車網(wǎng)絡(luò)是指由汽車的發(fā)動機電腦、自動變速器電腦、防抱死剎車系統(tǒng)電腦、行車電腦等微處理器與汽車總線構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)。所述接收汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)是指汽車檢測單元從汽車網(wǎng)絡(luò)獲取故障碼、報警數(shù)據(jù)和其他狀態(tài)數(shù)據(jù)。所述故障分析是指根據(jù)該型號汽車的維修資料分析故障碼，并綜合其他狀態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，生成故障或報警信息。所述轉(zhuǎn)發(fā)檢測和遙控指令是指接收總控單元傳來的檢測和遙控指令，并根據(jù)汽車檢測端口通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的指令，再發(fā)送到汽車網(wǎng)絡(luò)。所述遙控指令是指對汽車的控制指令，主要包括遙控熄火(斷電、油路)，關(guān)閉或打開車門和對車燈、報警器等的控制。上傳故障和報警信息是指將經(jīng)過分析后得到的故障和報警信息送到總控單元。

所述圖像采集單元包括數(shù)字信號處理(DSP)微處理器、FLASH芯片和其他連接元件，連接總控單元和汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)，用于遙控指令轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)存儲和圖像上傳。所述圖像采集單元根據(jù)不同的汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)單獨開發(fā)。所述汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)是指安裝在汽車上的圖像監(jiān)控設(shè)備集合，最簡單的可以只有一個CCD攝像機，也可以是由攝像機、錄像機、視頻服務(wù)器、監(jiān)視機和報警探頭等多個圖像監(jiān)控設(shè)備組成的具備汽車內(nèi)外圖像監(jiān)視和圖像數(shù)據(jù)存儲功能的復(fù)雜系統(tǒng)。所述遙控指令轉(zhuǎn)發(fā)是指DSP微處理器接收來自總控單元的遙控指令，并轉(zhuǎn)換成汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)能夠接收的相應(yīng)遙控指令，發(fā)送給汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)。所述數(shù)據(jù)存儲是指存儲設(shè)定時間段內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)到FLASH芯片中。所述圖像上傳是指DSP微處理器將來自汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)傳送到總控單元。

所述電源管理單元連接汽車電瓶的+12V電壓，進行處理和電壓轉(zhuǎn)換，并給其他單元供電。所述處理和電壓轉(zhuǎn)換是指將汽車電瓶的+12V電壓經(jīng)過濾波器過濾后，將電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌麊卧枰亩喾N直流電壓。

本發(fā)明的多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置為客戶、多個監(jiān)控中心和服務(wù)中心同時提供多種監(jiān)控和檢測服務(wù)，可以向多個公共報警中心報警。本裝置可以作為多個檢測和監(jiān)控系統(tǒng)的車載單元，有效集成了這些系統(tǒng)，使它們協(xié)同工作，解決了這些系統(tǒng)各自孤立、爭占資源、功能和數(shù)據(jù)重復(fù)以及數(shù)據(jù)不一致的問題，節(jié)約了投資。本發(fā)明的多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置采用移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元和圖像采集單元分別單獨開發(fā)，并與總控單元采用可插撥接口連接的方式，配置靈活，擴充和升級方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為移動通訊單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為音頻信號單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一種汽車檢測單元結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細地說明。

圖1為多用汽車遠程檢測監(jiān)控裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖，包括總控單元、移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元、圖像采集單元、電源管理單元、鍵盤/觸摸屏和液晶顯示器。其中移動通信單元、音頻信號單元、衛(wèi)星定位單元、汽車檢測單元和圖像采集單元分別單獨開發(fā)，并與總控單元采用可插撥接口連接。音頻信號單元與移動通信單元的模擬信號接口連接用于轉(zhuǎn)發(fā)語音數(shù)據(jù)。汽車檢測單元通過汽車診斷接口與汽車網(wǎng)絡(luò)連接獲取汽車狀態(tài)數(shù)據(jù)，或發(fā)送檢測和監(jiān)控指令。

所述總控單元包含微處理器和FLASH芯片。其中微處理器采用PIC16F875單片機，F(xiàn)LASH芯片采用AT28C64B。

圖2為移動通訊單元結(jié)構(gòu)示意圖。所述移動通信單元包含手機模塊、SIM卡座和天線等部分，與音頻信號單元連接交換模擬音頻信號。根據(jù)支持的移動通信網(wǎng)路不同開發(fā)三種類型，第一種支持GSM網(wǎng)絡(luò)，第二種支持GPRS網(wǎng)絡(luò)，第三種支持CDMA網(wǎng)絡(luò)。第一種移動通訊單元的手機模塊采用TC35i，電源為+5V；第二種移動通訊單元的手機模塊采用MC35i，電源為+5V；第三種移動通訊單元的手機模塊采用WAVECOM Q2358C，電源為+9V。

圖3為音頻信號單元結(jié)構(gòu)示意圖，連接總控單元、移動通信單元和音頻設(shè)備。其中的音頻編解碼芯片采用WM8750，功率放大芯片采用LM4890M。移動通信單元中手機模塊的模擬信號輸出和麥克風(fēng)的模擬信號輸出直接連到WM8750的兩個線性輸入。WM8750的一個輸出連到耳機，另一個連到LM4890M和汽車音響。WM8750的音頻數(shù)據(jù)流通過I2S總線送到總控單元的微處理器，其控制信息通過I2C總線與總控單元的微處理器交換。

所述衛(wèi)星定位單元包含衛(wèi)星定位模塊、天線和其他附件。所述衛(wèi)星定位模塊是GPS衛(wèi)星定位模塊、GLOMASS衛(wèi)星定位模塊或北斗星衛(wèi)星定位模塊。衛(wèi)星定位單元根據(jù)衛(wèi)星定位模塊不同開發(fā)三種。其中，GPS衛(wèi)星定位模塊采用正原的ZYM-GM21_GUIDE，與總控單元的微處理器采用SPI總線通信，電源為+4V。

所述汽車檢測單元包括微處理器、FLASH芯片和其他連接元件，通過汽車診斷接口連接汽車網(wǎng)絡(luò)，通過串行口與總控單元連接。由于汽車診斷接口的通信協(xié)議不同，針對不同型號的汽車單獨開發(fā)，支持的協(xié)議標準主要有SAE標準、ISO標準或OBD II標準。其中的一種實現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖4所示，微處理器采用80C196KC，F(xiàn)LASH芯片采用8K字節(jié)的并行EEPROM AT28C64B，82C250作為汽車網(wǎng)絡(luò)總線收發(fā)器，通過光耦芯片6N137進行光電隔離后與80C196KC相連。

所述圖像采集單元包括DSP微處理器、FLASH芯片和其他連接元件，連接總控單元和汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)。由于汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)不同，需要單獨開發(fā)，常用的有兩種：一種是面向由一個CCD攝像機和一臺監(jiān)視器(AV/TV)組成的汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)，第二種是面向包含視頻服務(wù)器的汽車圖像監(jiān)控系統(tǒng)。第二種圖像采集單元采用AT89C2501單片機直接與視頻服務(wù)器連接，實現(xiàn)的功能主要有：視頻信號的讀取、對視頻服務(wù)器、攝像頭和云臺等設(shè)備的控制。

所述電源管理單元連接汽車電瓶的+12V電壓，進行處理和電壓轉(zhuǎn)換，并給其他單元供電。一種實現(xiàn)方式是采用DC/DC模塊電源WRB-LT-2W和LTM8020進行處理和電壓轉(zhuǎn)換，得到+3V、+4V、+5V和+9V等電壓。