專利名稱:嵌入式智能車載免提電話系統(tǒng)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于通信、電子領(lǐng)域,涉及車載語音通話、車載無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連接 技術(shù)及應(yīng)用于車載計(jì)算機(jī)上的智能控制技術(shù)。
背景技術(shù):
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車已成為人們重要的出行途徑。同時(shí)隨著信息時(shí) 代的到來,信息交流的重要性變得越來越高。在行車過程中,語音通話成了不 可避免的事情。但從安全角度考慮,行車期間的通話可能會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生。 因此車載嵌入式免提語音通話系統(tǒng)無疑是解決車載行車安全和實(shí)時(shí)通信要求的 最佳方案。
目前市場(chǎng)上的車載免提電話系統(tǒng)主要分為以下三種低檔次的免提電話,(1) 主要為電源使用點(diǎn)煙器直插式,安裝簡單,成本低,但通話音質(zhì)差;(2)使用 車載免提配件的手機(jī);由于具有車載免提配件的手機(jī)產(chǎn)品不多,車主的可選擇 范圍較小;(3)安裝于高檔車上的專用汽車電話;通話質(zhì)量高,但成本高,在 中低端汽車領(lǐng)域的應(yīng)用性較差。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用車載系統(tǒng)的目的是設(shè)計(jì)一種廉價(jià)、實(shí)用、集成高質(zhì)量免提通話功能 及無線數(shù)據(jù)連接功能的車載電話系統(tǒng),滿足經(jīng)濟(jì)型車型的需要。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的解決方案是嵌入式智能車載免提電話及遠(yuǎn)程 數(shù)據(jù)連接系統(tǒng),包括GPRS模塊,該GPRS模塊還包括與之相連的SIM卡輸入 電路、音頻輸入電路、串行通信相關(guān)電路、啟動(dòng)電路以及相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)音頻輸入 輸出功能及音頻切換功能的音頻輸出輸入選通控制電路。
迸一步,設(shè)置隔離電源對(duì)系統(tǒng)迸行供電。
上述系統(tǒng)的控制方法,包括 GPRS模塊通過啟動(dòng)電路啟動(dòng); 從SIM卡中讀取配置文件,完成初始化;
接受通過串行口串來的AT控制命令,完成語音通話及無線GPRS數(shù)據(jù)連接 功能;使用相應(yīng)的音頻控制電路實(shí)現(xiàn)音頻輸入、輸出功能及音頻切換功能。 進(jìn)一步,系統(tǒng)接受原汽車影音系統(tǒng)的輸出,以及免提電話的音頻輸出,通
過選通電路來控制哪一路音頻將連接到音頻輸出端子,與汽車功放相連。
選通原車載影音系統(tǒng)輸入作為車載功放的輸入線路;在需要語音通話的時(shí) 候,智能選通本系統(tǒng)作為車載功放的輸入線路。
包括無線數(shù)據(jù)連接控制、免提電話控制、選通控制;無線數(shù)據(jù)連接控制包 括GPRS撥號(hào)上網(wǎng),可以通過IE實(shí)現(xiàn)上網(wǎng);免提電話控制包括主動(dòng)撥號(hào),電話 接聽,掛斷,鈴聲設(shè)置、模式切換、音量控制等;選通控制包括智能的根據(jù)當(dāng) 前的工作狀態(tài)切換輸入到功放的音頻線路,以及功放的電源控制。
本發(fā)明提出了一種能夠提供免提語音通話、無線數(shù)據(jù)連接功能的車載嵌入 式電子系統(tǒng)解決方案。它是在GPRS模塊的基礎(chǔ)上,添加必要的輸入、輸出處 理電路,使其具有音頻切換功能,可方便的插入到汽車功放前級(jí)。系統(tǒng)通過串 行總線與車載電腦通信,通過運(yùn)行于車載電腦上的智能控制程序,控制GPRS 模塊,實(shí)現(xiàn)無線GPRS數(shù)據(jù)連接功能,智能音頻切換功能,滿足車載娛樂與辦 公的需要。
本發(fā)明主要包括兩部分車載語音通話處理模塊、嵌入式系統(tǒng)智能控制方法。
車載語音通話處理模塊
a) 基于專業(yè)的GPRS語音通信模塊,在實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量語音通話的同時(shí),可以 滿足無線數(shù)據(jù)連接上網(wǎng)的功能。具有獨(dú)立SIM卡,抗干擾能力強(qiáng)。GPRS 模塊接受從串口來的AT指令,進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)配置。完成語音通話、 Internet上網(wǎng)功能。系統(tǒng)功能集成度高,可降低集成應(yīng)用成本。系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 框圖如圖l所示。由于車載GPRS模塊的音頻輸出接口為BTL形式,而 標(biāo)準(zhǔn)汽車接口為OTL形式,通過如下的轉(zhuǎn)換滿足系統(tǒng)的需要。
b) 設(shè)置音頻切換控制模塊,添加音頻輸入、輸出端子,使本系統(tǒng)可以無縫 的插入到汽車己有的車載影音系統(tǒng)中。集成隔離電源可為汽車功放供電 且具有選通功能??梢酝ㄟ^上層軟件控制,在本系統(tǒng)沒有使用車載功放 的時(shí)候,智能的切換到車載原有的影音系統(tǒng)音頻輸出。靈活性高,適用 性強(qiáng)。
上層智能控制方法
本系統(tǒng)所用的GPRS模塊通過串行口與嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行信息交換,采用AT 命令對(duì)GPRS模塊進(jìn)行設(shè)置及監(jiān)控。在WinCE (Windows)系統(tǒng)下,通過建立 撥號(hào)連接的方式建立GPRS網(wǎng)路,直接使用WinCE (Windows)自帶的IE實(shí) 現(xiàn)無線上網(wǎng)功能。
可以采用依據(jù)本發(fā)明方法得到的軟件,該上層智能控制軟件運(yùn)行于車載嵌 入式操作系統(tǒng)上,通過AT命令控制GPRS模塊的電話功能,該軟件可為基于 Embedded Visual C"H+開發(fā)的圖形操作界面,并成功應(yīng)用于WINCE 4.2操作系統(tǒng) 上??刂乒δ馨ㄕZ音撥號(hào)、接聽、掛斷、鈴聲選擇,通話模式(免提、聽 筒)選擇、音量控制等。此外附加音頻切換功能。上層控制軟件可使車主通過 簡單的操作便可完成免提通話的操作及本系統(tǒng)與汽車原有影音系統(tǒng)之間的切 換。
由于采用了上述方案,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)-
(1) 高質(zhì)量的語音通話功能。具有免提通話時(shí)回聲消除功能。免提通話時(shí)拾
音距離達(dá)40厘米,很好的滿足的車載免提通話的需求。
(2) 提供GPRS上網(wǎng)功能。系統(tǒng)具有高速的GPRS無線上網(wǎng)速率。最大下行 速度85.6kbps,最大上行速度21.5kbps。
(3) 語音通話與無線數(shù)據(jù)連接的結(jié)合?,F(xiàn)在市場(chǎng)上還沒有結(jié)合兩種功能的產(chǎn) 品出現(xiàn)。
(4) 系統(tǒng)與外部嵌入式設(shè)備之間使用串行口及標(biāo)準(zhǔn)的AT指令集通信、適用 性強(qiáng)。嵌入式設(shè)備上的編程簡單?,F(xiàn)行的車載電話系統(tǒng)并不提供與其他嵌入式 系統(tǒng)的連接。
(5) 較寬的電源電壓供電范圍,系統(tǒng)采用隔離電源供電,減少因電源串?dāng)_引 起的干擾。
(6) 智能音頻切換功能。由于車載功放的輸入通常為車載CD/DVD或收音機(jī), 本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到應(yīng)用的方便性,設(shè)置音頻切換電路。使本系統(tǒng)可以無縫 的插入到原車載影音系統(tǒng)中,根據(jù)當(dāng)前的工作狀態(tài)智能的切換于車載電話與其 他車載輸入音頻之間,應(yīng)用靈活。
(7) 應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)上的智能控制軟件。支持現(xiàn)有的、應(yīng)用范圍較廣的 WINCE操作系統(tǒng)。應(yīng)用性、可擴(kuò)展性強(qiáng)。
本發(fā)明智能汽車免提電話系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高通話質(zhì)量及低成本的目標(biāo),同時(shí) 滿足汽車車載電腦的無線數(shù)據(jù)連接要求,具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖; 圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例的音頻接口轉(zhuǎn)換原理示意圖; 圖3是本發(fā)明一種實(shí)施例的音頻切換示意圖; 圖4是本發(fā)明一種實(shí)施例的系統(tǒng)控制流程(功能)框圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖l,本發(fā)明一種實(shí)施例的示意圖。整個(gè)系統(tǒng)包括GPRS模塊,及 音頻輸出輸入選通控制部分。GPRS模塊部分包括SIM卡輸入電路、麥克風(fēng)輸 入電路、串行通信相關(guān)電路、啟動(dòng)電路等。GPRS模塊通過啟動(dòng)電路啟動(dòng)、從
SIM卡中讀取配置文件,完成初始化。接受通過串行口傳來的AT控制命令,完 成語音通話及無線GPRS數(shù)據(jù)連接功能。相應(yīng)的音頻控制電路實(shí)現(xiàn)音頻輸入、 輸出功能及音頻切換功能。隔離電源供電使系統(tǒng)的抗干擾能力大大加強(qiáng)。
請(qǐng)參閱圖2,為音頻接口轉(zhuǎn)換原理示意圖,由于GPRS模塊的BTL接口, 輸出信號(hào)為平衡差分信號(hào),考慮到接地跳躍相應(yīng)(GroundBouncing),不能直 接作為功放輸入。在此通過運(yùn)放將信號(hào)轉(zhuǎn)為OCL接口形式。其中R108、 Rlll、 Cl 15為避免射頻干擾疊加到信號(hào)輸出。R3、 C7為濾波電路。Rl 14、 Rl 16、 Rl 18、 C119為參考點(diǎn)偏移電路。
請(qǐng)參閱圖3,為音頻選通電路示意。系統(tǒng)可以接受原汽車影音系統(tǒng) (CD/DVD、收音機(jī))的輸出,以及免提電話的音頻輸出,通過選通電路來控制 哪一路音頻將連接到音頻輸出端子,與汽車功放相連。在一般狀態(tài)下,選通原 車載影音系統(tǒng)輸出作為車載功放的輸入線路。在需要語音通話的時(shí)候,智能選 通本系統(tǒng)作為車載功放的輸入線路。
請(qǐng)參閱圖4,為控制流程(功能)圖。包括無線數(shù)據(jù)連接、免提電話、選通 控制功能。無線數(shù)據(jù)連接主要為GPRS撥號(hào)上網(wǎng)功能,可以通過IE實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。 免提電話功能包括主動(dòng)撥號(hào),電話接聽,掛斷,鈴聲設(shè)置、模式切換(免提/聽 筒)、音量控制等。選通功能包括智能的根據(jù)當(dāng)前的工作狀態(tài)切換輸入到功放 的音頻線路,以及功放的電源控制,可在空閑時(shí)候關(guān)閉功放電源。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用 本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改, 并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此, 本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,對(duì)于本發(fā)明 做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、嵌入式智能車載免提電話系統(tǒng),包括GPRS模塊,其特征在于該GPRS模塊還包括與之相連的SIM卡輸入電路、音頻輸入電路、串行通信相關(guān)電路、啟動(dòng)電路以及相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)音頻輸入輸出功能及音頻切換功能的音頻輸出輸入選通控制電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式智能車載免提電話及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接系統(tǒng), 其特征在于設(shè)置隔離電源對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行供電。
3、 權(quán)利要求1或2所述系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接方法,其特征在于包括 GPRS模塊通過啟動(dòng)電路啟動(dòng);從SIM卡中讀取配置文件,完成初始化;接受通過串行口串來的AT控制命令,完成語音通話及無線GPRS數(shù)據(jù)連接 功能;使用相應(yīng)的音頻控制電路實(shí)現(xiàn)音頻輸入、輸出功能及音頻切換功能。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述系統(tǒng)的方法,其特征在于系統(tǒng)接受原汽車影音系 統(tǒng)的輸出,以及免提電話的音頻輸出,通過選通電路來控制哪一路音頻將連接 到音頻輸出端子,與汽車功放相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于選通原車載影音系統(tǒng)輸入作 為車載功放的輸入線路;在需要語音通話的時(shí)候,智能選通本系統(tǒng)作為車載功 放的輸入線路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于包括無線數(shù)據(jù)連接控制、免 提電話控制、選通控制;無線數(shù)據(jù)連接控制包括GPRS撥號(hào)上網(wǎng),可以通過IE 實(shí)現(xiàn)上網(wǎng);免提電話控制包括主動(dòng)撥號(hào),電話接聽,掛斷,鈴聲設(shè)置、模式切 換、音量控制等;選通控制包括智能的根據(jù)當(dāng)前的工作狀態(tài)切換輸入到功放的 音頻線路,以及功放的電源控制。
全文摘要
嵌入式智能車載免提電話及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)連接系統(tǒng),包括GPRS模塊,該GPRS模塊還包括與之相連的SIM卡輸入電路、音頻輸入電路、串行通信相關(guān)電路、啟動(dòng)電路以及相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)音頻輸入輸出功能及音頻切換功能的音頻輸出輸入選通控制電路。設(shè)置隔離電源對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行供電。上述系統(tǒng)的控制方法,包括GPRS模塊通過啟動(dòng)電路啟動(dòng);從SIM卡中讀取配置文件,完成初始化;接受通過串行口串來的AT控制命令,完成語音通話及無線GPRS數(shù)據(jù)連接功能;使用相應(yīng)的音頻控制電路實(shí)現(xiàn)音頻輸入、輸出功能及音頻切換功能。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)高通話質(zhì)量及低成本的目標(biāo),同時(shí)具備車載電腦的無線數(shù)據(jù)連接功能,滿足車載娛樂與辦公的需要。
文檔編號(hào)H04W88/02GK101098519SQ20061002823
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者曾珠峰, 荊曉博, 陳啟軍 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)