本發(fā)明涉及一種車載數字設備，具體涉及一種基于數據無線傳輸的車載數字設備。

背景技術：

現有的車載信息數字設備按功能主要分為兩大類，一類是以乘用車后裝導航設備為主，另一類以商用車的監(jiān)控定位為主。乘用車的導航娛樂設備具有視頻播放、文檔處理和游戲等功能，商用車的監(jiān)控定位產品主要使用其監(jiān)控定位功能，被廣泛地應用在出租車、長途客運、消防車、警車、救護車、旅游巴士等商業(yè)運營車輛上。

現有的商用車車載數字設備對電源供應提出了較高要求，一方面要適應多種設備的電壓等級選擇，另一方面還要盡可能地節(jié)約電能，以延長數字設備和其他便攜設備的用電可使用時間，此類產品還對電源供電的穩(wěn)定性提出了一定的要求；此外，現有的商用車載信息數字設備人機交互功能欠佳，UI界面死板教條，風格單一，容易產生視覺疲勞，并且無法滿足駕駛員的個性選擇，不能為駕駛者提供舒適的人機交互，更無法為駕駛者的駕駛過程提供視覺享受和警示功能，從而進一步提高車輛的運行安全。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于數據無線傳輸的車載數字設備，該數字設備克服了現有的商用車載信息數字設備電壓可選擇性差、無法控制節(jié)約電能、以及忽視人機用戶體驗和使用感受、車輛運行安全等問題。

本發(fā)明提供如下技術方案：

一種基于數據無線傳輸的車載數字設備，該數字設備包括主控單元、電源處理單元、信號檢測單元、通信定位單元、接口單元、藍牙/WIFI通信單元、人機交互單元，所述電源處理單元、信號檢測單元、通信定位單元、接口單元、藍牙/WIFI通信單元、人機交互單元分別與主控單元連接，所述電源處理單元具有取電端口、熔斷器、濾波器、DC/DC變換器、轉換器一、轉換器二、轉換器三，所述取電端口連接熔斷器，熔斷器連接濾波器，濾波器電連接DC/DC變換器，轉換器一和轉換器二并聯(lián)連接DC/DC變換器，轉換器三串聯(lián)連接轉換器二；以及，該數字設備還設置有與主控單元連接的界面自定義模塊，所述界面自定義模塊設置手動選擇單元和自動選擇單元，其中，手動選擇單元用于供駕駛者根據自己的喜好選擇數字設備的屏幕操作UI界面的格式，自動選擇單元用于根據接收到的遠程云服務器或主控單元的指令來設置屏幕操作UI界面格式，自動選擇單元與遠程云服務器或主控單元的數據傳輸依靠WCDMA或TD-CDMA通信技術。

其中，手動選擇單元的控制等級為最低等級，該單元供駕駛者選擇的選項包括屏幕顯示主題、屏幕背景、字體大小、字體類型、字體顏色、語言操作模式、提示音類型中的任一項。

所述手動選擇單元的語言操作模式包括中文操作模式和英文操作模式，所述中文操作模式包括簡體中文操作模式和繁體中文操作模式。

所述手動選擇單元的提示音類型包括普通話提示音模式和英語提示音模式中任一種。

所述自動選擇單元的控制等級比手動選擇單元的控制等級高，自動選擇單元控制的選項包括：屏幕顯示主題、屏幕背景、字體大小、字體類型、字體顏色、語言操作模式、提示音類型中的任一項；其中當自動選擇單元接收主控單元發(fā)布的指令時其控制等級為中高級，自動選擇單元接收遠程云服務器發(fā)布的指令時其控制等級為最高級。

所述主控單元發(fā)布的指令是當主控單元監(jiān)測到車輛速度高于設定的第一速度時作出的，此時自動選擇單元控制屏幕背景為黃色并且提示音模式切換為換為男聲。

所述接收到的遠程云服務器發(fā)布的指令是當遠程云服務器接收到車輛速度高于設定的第二速度時所作出的指令，此時自動選擇單元控制屏幕背景為紅色并且提示音模式切換至男聲。

優(yōu)選地，所述藍牙/WIFI通信單元用于方便數字設備進行本地數據傳輸，其包括藍牙模塊、WIFI模塊；通過所述藍牙/WIFI通信單元實現數字設備與車內的其他便攜式電子設備通過藍牙或WIFI進行數據傳輸；所述藍牙/WIFI通信單元用于方便數字設備進行本地數據傳輸，包括通過所述藍牙/WIFI通信單元實現數字設備與車內的其他便攜式電子設備通過藍牙或WIFI進行數據傳輸，自動辨識移動電話并進行藍牙通話。

進一步地，所述人機交互單元包括高清電容觸控顯示屏、按鍵單元、麥克風、攝像頭、揚聲器、中央處理器，高清電容觸控顯示屏、按鍵單元、麥克風、攝像頭、揚聲器均與中央處理器電連接，所述中央處理器用于控制信息輸入、圖像顯示和聲音傳輸，同時按鍵單元具有方便用戶進行手動直接操作的按鍵，用于在觸控方式失靈的情況下通過按鍵進行物理控制；用戶通過觸控觸摸屏的界面，能夠方便實現語音導航、通話、視頻、音樂以及信息交互功能，同時還能夠配置數字設備的各類系統(tǒng)參數。

該數字設備主控單元中的智能嵌入式操作系統(tǒng)為安卓系統(tǒng)，支持用戶自己根據實際管理要求開發(fā)適合商用車使用的應用軟件。

由于上述技術方案，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)提供多選擇的電源電壓等級，方便各種電壓等級的模塊或設備取電；(2)能夠控制數字設備的功能單元在休眠時停電，從而節(jié)約電能；(3)數字設備具有出色的人機交互性能，能夠讓用戶自定義界面，方便遠程管理中心進行管理的同時能夠提供有效和人性化的服務。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。

圖1為數據無線傳輸的車載數字設備整體結構圖；

圖2為主控單元電路結構示意圖；

圖3為汽車電源處理單元結構示意圖；

圖4為汽車電源處理單元的供電示意圖；

圖5為汽車信號檢測單元結構示意圖；

圖6為接口單元結構示意圖；

圖7為通信定位單元結構示意圖；

圖8為人機交互單元結構示意圖；

圖9為藍牙/WIFI通信單元結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與有關發(fā)明相關的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。

實施例：

參見圖1，一種基于數據無線傳輸的車載數字設備，該數字設備包括主控單元、電源處理單元、信號檢測單元、通信定位單元、接口單元、藍牙/WIFI通信單元、人機交互單元，所述電源處理單元、信號檢測單元、通信定位單元、接口單元、藍牙/WIFI通信單元、人機交互單元分別與主控單元連接，其特征在于，所述電源處理單元具有取電端口、熔斷器、濾波器、DC/DC變換器、轉換器一、轉換器二、轉換器三，所述取電端口連接熔斷器，熔斷器連接濾波器，濾波器電連接DC/DC變換器，轉換器一和轉換器二并聯(lián)連接DC/DC變換器，轉換器三串聯(lián)連接轉換器二；以及，該數字設備還設置有與主控單元連接的界面自定義模塊，所述界面自定義模塊設置手動選擇單元和自動選擇單元，其中，手動選擇單元用于供駕駛者根據自己的喜好選擇數字設備的屏幕操作UI界面的格式，自動選擇單元用于根據接收到的遠程云服務器或主控單元的指令來設置屏幕操作UI界面格式，自動選擇單元與遠程云服務器或主控單元的數據傳輸依靠WCDMA或TD-CDMA通信技術。

手動選擇單元的控制等級為最低等級，該單元供駕駛者選擇的選項包括屏幕顯示主題、屏幕背景、字體大小、字體類型、字體顏色、語言操作模式、提示音類型中的任一項。

所述手動選擇單元的語言操作模式包括中文操作模式和英文操作模式，所述中文操作模式包括簡體中文操作模式和繁體中文操作模式。

所述手動選擇單元的提示音類型包括普通話提示音模式、粵語提示音模式、上海話提示音模式、四川話提示音模式、山東話提示音模式、河南話提示音模式、陜西話提示音模式、湖南話提示音模式、英語提示音模式中任一種。

所述自動選擇單元的控制等級比手動選擇單元的控制等級高，自動選擇單元控制的選項包括：屏幕顯示主題、屏幕背景、字體大小、字體類型、字體顏色、語言操作模式、提示音類型中的任一項；其中當自動選擇單元接收主控單元發(fā)布的指令時其控制等級為中高級，自動選擇單元接收遠程云服務器發(fā)布的指令時其控制等級為最高級。

所述主控單元發(fā)布的指令是當主控單元監(jiān)測到車輛速度高于設定的第一速度時作出的，此時自動選擇單元控制屏幕背景為黃色并且提示音模式切換為換為男聲。

所述接收到的遠程云服務器發(fā)布的指令是當遠程云服務器接收到車輛速度高于設定的第二速度時所作出的指令，此時自動選擇單元控制屏幕背景為紅色并且提示音模式切換至男聲。

所述藍牙/WIFI通信單元用于方便數字設備進行本地數據傳輸，其包括藍牙模塊、WIFI模塊；通過所述藍牙/WIFI通信單元實現數字設備與車內的其他便攜式電子設備通過藍牙或WIFI進行數據傳輸；所述藍牙/WIFI通信單元用于方便數字設備進行本地數據傳輸，包括通過所述藍牙/WIFI通信單元實現數字設備與車內的其他便攜式電子設備通過藍牙或WIFI進行數據傳輸，自動辨識移動電話并進行藍牙通話。

所述人機交互單元包括高清電容觸控顯示屏、按鍵單元、麥克風、攝像頭、揚聲器、中央處理器，高清電容觸控顯示屏、按鍵單元、麥克風、攝像頭、揚聲器均與中央處理器電連接，所述中央處理器用于控制信息輸入、圖像顯示和聲音傳輸，同時按鍵單元具有方便用戶進行手動直接操作的按鍵，用于在觸控方式失靈的情況下通過按鍵進行物理控制；用戶通過觸控觸摸屏的界面，能夠方便實現語音導航、通話、視頻、音樂以及信息交互功能，同時還能夠配置數字設備的各類系統(tǒng)參數。

該數字設備主控單元中的智能嵌入式操作系統(tǒng)為安卓系統(tǒng)，支持用戶自己根據實際管理要求開發(fā)適合商用車使用的應用軟件。

其中，所述遠程云服務器與車載數字設備共同控制車輛安全的方法為：1)實時監(jiān)測車輛的運行狀態(tài)和位置信息，并將監(jiān)測到的數據通過通信網絡發(fā)送給遠程云服務器；2)當監(jiān)測到車輛處于非正常運行狀態(tài)時，遠程云服務器產生一個緊急報警信號，并對數字設備下發(fā)遠程鎖油路指令；3)當數字設備接收到該指令后，通過相應的輸出端口控制車輛的油路繼電器，切斷車輛的油路，實現鎖車功能；4)數字設備將車輛發(fā)生非正常運行狀態(tài)的位置信息和車內圖像發(fā)送給遠程云服務器；5)遠程管理中心根據遠程云服務器存儲的車輛非正常運行狀態(tài)信息，確定接下來的車輛處理措施。其中，所述非正常運行狀態(tài)包括車輛加速度嚴重過大、車體大幅度抖動、車輛剎車失靈、車輛確認被盜、車輛上的乘客和駕駛員存在生命安全危險。

參見圖2，所述主控單元具有主控芯片，例如選擇一種四核1.6GHz主頻的芯片。內存選擇存儲容量為2G的RAM和4G的ROM，支持擴展SD卡最大容量64G，同時擁有集成電路內置音頻I2S(Inter—IC Sound)總線，I2C(Inter－Integrated Circuit)總線，串行外設接口(SPI)，安全數字輸入\輸出接口(SDI0)和大量的GPIO等各種硬件資源。

參見圖3、圖4，所述電源處理單元具有取電端口、熔斷器、濾波器、DC/DC變換器、轉換器一、轉換器二、轉換器三，所述取電端口連接點煙器，熔斷器連接取電端口和濾波器，濾波器電連接DC/DC變換器，轉換器一和轉換器二并聯(lián)連接DC/DC變換器，轉換器三串聯(lián)連接轉換器二；所述汽車電源處理單元完全滿足車載電氣規(guī)范，利用該設備，直接從車輛點煙器取電，進行電壓轉換及濾波處理，可以應對車輛啟動時20kV的瞬間電壓，增加了設備工作的穩(wěn)定性，經過處理后電源可以輸出20W以上的穩(wěn)定電壓給到外接配件使用；當車輛打火時設備自動啟動，當設備熄火時設備自動切斷電源以保護車輛電瓶，從熄火到切斷本身電源的時間間隔可以由遠程中心無線控制。汽車電源處理單元在初次上電時，當車輛用電源ACC信號為高時，整個車載數字設備啟動供電。電源電壓經過熔斷器后在經過濾波后，通過DC-DC,將車載電源降低為5V，再通過電壓轉換，將5V轉成4.2V和3.3V,3.3V再轉成1.8V。各種外設的電源都是可控的，包括屏，通訊模塊，定位模塊，攝像頭等，這樣在系統(tǒng)休眠時，可以降低系統(tǒng)的功耗。當電源電壓低壓時，數字設備還可以切斷自身的電源，保護汽車電瓶。

所述電源處理單元進行電源處理的工作方法為：1)汽車啟動后電源處理單元從點煙器取電；2)電流經過電源處理單元的熔斷器，若熔斷器無異常，則取電正常，該電流流入濾波器；3)所述濾波器對該取電電流進行嚴格濾波，通過大電容濾除低頻信號，通過小電容濾除高頻信號，所述大電容與小電容的容值至少相差10倍，例如本申請優(yōu)選為22μF的大電容和0.1μF的小電容；4)嚴格濾波后的電流輸入至DC/DC電壓轉換器進行第一電壓轉換，所述第一電壓轉換是將點煙器的電壓變換為5V的電壓；5)將第一電壓轉換后的5V電壓同時輸入至轉換器一和轉換器二進行第二電壓轉換，所述第二電壓轉換是通過轉換器一將5V電壓轉換為4.2V電壓以及通過轉換器二將5V電壓轉換為3.3V電壓；6)轉換器二輸出的3.3V電壓輸入至轉換器三進行第三電壓轉換，所述第三電壓轉換是通過轉換器三將3.3V電壓轉換為1.8V電壓。

當數字設備主控單元檢測到數字設備內部的相應單元處于休眠狀態(tài)時，則控制電源處理單元關斷相應單元的供電路徑。當主控單元接收到相應單元需要供電的指令時，則控制對相應單元的供電路徑恢復供電。

參見圖5，所述汽車信號檢測單元的信號檢測對象包括開關信號、模擬信號以及CAN數據三類信息，并將采集的信息實時傳輸給車載信息數字設備，并由該車載信息數字設備上傳至遠程云服務器存儲所述信息。開關信號的檢測通過光耦將信號與主控隔離，避免信號干擾。所述開關信號的檢測對象包括接通車輛用電源ACC，左轉轉向燈，右轉轉向燈，近光燈，遠光燈，剎車，門邊線，前霧燈，后霧燈等。模擬信號包括汽車電瓶電壓，備用電池電壓，鎖車電路檢測和油量檢測等。所述CAN數據為車載各電子控制單元(ECU)采集和交換的信息數據。

參見圖6，所述數字設備集成了幾乎車輛的所有接口，包括電瓶檢測接口、視頻接口、門邊線檢測接口、油耗檢測接口、接通汽車部分電器設備的電源(ACC)接口、RS232通訊接口、RS485通訊接口、CAN總線接口、八根信號輸入檢測GPIO，四根輸出控制GPIO、電腦標準DB9口、USB接口、SD卡接口，本身支持MIC和喇叭，同時也支持MIC和喇叭的外接，支持北斗天線的內置和外接。其中，所述接口單元為USB/UART/SD/CAN接口單元，用于連接各種功能模塊或設備，數字設備硬件設計采用可擴展接口的USBHUB結構，USB設備有著通信速率快的優(yōu)點，有多個模塊用到USB接口，WIFI模塊、3G通信模塊和外設閃存等均采用USB接口；UART主要用在藍牙、定位模塊通信、外接攝像頭、行車記錄數據提取等，由于用到的地方比較多，對其中采用復用方式的UART接口，通過74HC126來切換；SDIO接口主要用來與快閃存儲器卡(TF)通訊，快閃存儲卡用來存儲數字設備操作數據，系統(tǒng)錯誤數據以及視頻文件等數據；CAN接口與汽車電腦相接，獲取車輛的行車數據，比如發(fā)動轉速，車輛故障碼等，便于車輛診斷。

參見圖7，所述通信定位單元包括通信模塊、GPS/北斗定位模塊、Android通信驅動模塊，所述通信模塊還具有通信模式確定單元和信號收發(fā)單元，所述通信模式確定單元用于根據通信網絡的信號狀況選擇合適的通信網絡，所述通信模式確定單元用于在檢測到4G通信網絡信號接收正常時，確定采用4G通信模式與遠程管理中心進行數據交換，當檢測到4G通信網絡的數據傳輸速率小于第一傳輸速率閥值時，確定采用3G通信模式與遠程管理中心進行數據交換，當檢測到3G通信網絡的數據傳輸速率小于第二傳輸速率閥值時，確定采用2G通信模式或短信進行數據交換；所述信號收發(fā)單元用于接收遠程管理中心發(fā)送過來的監(jiān)控指令和發(fā)送商用車載數字設備采集的位置、速度、油耗等實時數據。所述GPS/北斗定位模塊用于為數字設備和遠程管理中心提供車輛的位置信息，并用于為車輛提供定位功能。

應當注意的是，所述通信定位單元包括通信模塊、GPS/北斗定位模塊、Android通信驅動模塊，所述通信模塊還具有通信模式確定單元和信號收發(fā)單元，所述通信模式確定單元用于根據通信網絡的信號狀況選擇合適的通信網絡時還具有另一種形式，當其檢測到3G通信網絡信號接收正常時，確定采用3G通信模式與遠程管理中心進行數據交換，當檢測到3G通信網絡的數據傳輸速率小于第二傳輸速率閥值時，確定采用2G通信模式或短信進行數據交換；所述信號收發(fā)單元用于接收遠程管理中心發(fā)送過來的監(jiān)控指令和發(fā)送商用車載數字設備采集的位置、速度、油耗等實時數據。所述GPS/北斗定位模塊用于為數字設備和遠程管理中心提供車輛的位置信息，并用于為車輛提供定位功能。

Android通信驅動模塊用于使數字設備的Android系統(tǒng)與通信網絡進行連接。本系統(tǒng)的通信模塊為采用支持4G網絡TD-LTE或FDD-LTE模式、3G網絡的WCDMA或TD-SCDMA，以及2G網絡GSM的通信模塊，并且支持高速下行分組(HSDPA)網絡，采用USB接口與主控單元通訊，定位模塊支持GPS定位和北斗定位，跟蹤靈敏度為-160dBm，采用串口與主控單元通訊。

參見圖8，所述人機交互單元包括高清電容觸控顯示屏、按鍵單元、麥克風、攝像頭、揚聲器、中央處理器，高清電容觸控顯示屏、按鍵單元、麥克風、攝像頭、揚聲器均與中央處理器電連接，所述中央處理器用于控制信息輸入、圖像顯示和聲音傳輸，同時按鍵單元具有方便用戶進行手動直接操作的按鍵，確保在觸控方式失靈的情況下通過按鍵進行物理控制；用戶通過觸控觸摸屏的界面，能夠方便實現語音導航、通話、視頻、音樂以及信息交互功能，同時還能夠配置數字設備的各類系統(tǒng)參數。在車輛出現異常運行狀況或駕駛員認為必要的情況下，通過該數字設備能夠實現與遠程管理中心實時語音或視頻對話，遠程管理中心借助攝像頭查看車內的圖像信息，并結合車輛、道路和環(huán)境狀況數據通過揚聲器和/或顯示屏對駕駛員發(fā)布指揮命令或者通過持續(xù)鎖油路、鎖車門、剎車等形式直接控制車輛狀況，同時，車輛駕駛員還可以通過顯示屏查看遠程管理中心傳輸過來的信息。

該數字設備自帶的高清電容觸控顯示屏，便于使用者與遠程管理中心的交互，也有利于第三方軟件的運行和體驗。數字設備以android操作系統(tǒng)為基礎操作系統(tǒng)，進行了大量的系統(tǒng)優(yōu)化后，使得該設備更適合在商用車載領域適用，具體包括3G/4G通信功能的優(yōu)先提升，電話功能優(yōu)先級降低等操作，使設備可以24小時不間斷的與遠程管理中心進行無線通信，在4G信號異常時自動選擇使用3G通信網絡上傳數據，當3G信號異常時則自動選擇使用2G或短信上傳信息，從而最大程度上確保信息傳輸的持續(xù)性。此外，數字設備安裝有影音應用軟件，支持播放視頻或音頻文件。

此外，該數字設備設備具有很好的兼容性和開放性，支持用戶自己根據實際管理要求開發(fā)適合商用車使用的應用軟件，并且可自定義主界面的風格和形式。有效地提升了用戶開發(fā)車載應用的便利性，從而為豐富和擴大車載應用的種類和數量提供了一個有效的平臺，降低了商用車載應用的進入門檻。

參見圖9，所述藍牙/WIFI通信單元具有藍牙模塊和WIFI模塊，藍牙模塊通過串口與主控單元相連，WIFI模塊通過USB接口與主控單元通訊。所述藍牙/WIFI通信單元用于方便數字設備進行本地數據傳輸，包括通過所述藍牙/WIFI通信單元實現數字設備與車內的其他便攜式電子設備通過藍牙或WIFI進行數據傳輸，例如自動辨識移動電話并進行藍牙通話，或者與智能手機、平板電腦PAD等手持電子設備進行數據傳輸等。

以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發(fā)明構思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。