汽车智能盒子及车载智能交互系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了汽车智能盒子及车载智能交互系统，该汽车智能盒子包括外置专用接口和盒子本体，外置专用接口分别与预设的匹配汽车的原车主机和专用线束连通，盒子本体包括控制芯片、无线通信模块、音频输入输出模块以及与外置专用接口匹配并连接的内置专用接口，内置专用接口与匹配汽车的专用线束中的CAN总线连通，音频输入输出模块解码无线通信模块接收外部终端发送的音频数据，并将解码后的音频数据通过内置专用接口输出至匹配汽车播放。本实用新型通过汽车智能盒子的高性能、多功能的音频播放器解码音频数据，控制汽车自带音响将解码后的音频数据播放出来，无需对汽车进行成本高、流程复杂的多媒体硬件更新，也能满足用户需求。
【专利说明】
汽车智能盒子及车载智能交互系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及车载智能设备技术领域，尤其涉及一种汽车智能盒子及车载智能交互系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，汽车(例如私家车)在当今社会中越来越普遍，汽车已经成为人们生活的重要组成部分，人们对汽车多媒体硬件性能和功能的要求也越来越高，但是，一方面，由于汽车的使用周期较长，且车载硬件技术更新较快，在先购买的车载的多媒体硬件性能和功能无法满足用户的需求，特别是对音频数据的解码和功放方面无法满足用户对音频音质的需求；另一方面，更新汽车的多媒体硬件需要找专业的4S店工作人员或生产厂商维护人员以及经过工艺复杂、步骤繁琐的更新流程，从而导致汽车多媒体硬件更新成本过高；如此，汽车多媒体硬件无法满足用户需求且更新成本高的技术问题尤为突出。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的主要目的在于提供一种汽车智能盒子及车载智能交互系统，旨在解决汽车多媒体硬件无法满足用户需求且更新成本高的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供的一种汽车智能盒子，所述汽车智能盒子包括外置专用接口和盒子本体，所述外置专用接口分别与预设的匹配汽车的原车主机和专用线束连通，所述盒子本体包括控制芯片、无线通信模块、音频输入输出模块以及与所述外置专用接口匹配并连接的内置专用接口，所述无线通信模块、音频输入输出模块、内置专用接口均与控制芯片信号连接。
[0005]所述内置专用接口与匹配汽车的专用线束中的CAN总线连通，所述无线通信模块与外部终端无线连接，所述音频输入输出模块解码所述无线通信模块接收外部终端发送的音频数据或原车主机发送的音频数据，并将解码后的音频数据通过内置专用接口输出至匹配汽车播放。
[0006]优选地，所述盒子本体还包括与控制芯片信号连接的供电模块，所述供电模块与内置专用接口电路连通，所述供电模块基于与内置专用接口连接的匹配汽车专用线束中的电源线实现对汽车智能盒子的供电。
[0007]优选地，所述盒子本体还包括用以收听广播电台音频信息的收音模块，所述收音模块与控制芯片信号连接。
[0008]优选地，所述盒子本体还包括用以与外部终端建立连接的人机交互接口，所述人机交互接口与控制芯片信号连接。
[0009]优选地，所述人机交互接口为USB接口、AUX接口、RS232接口、RJ45接口、RS485接口、麦克风接口、喇叭接口中的一种或多种。
[0010]优选地，所述无线通信模块为蓝牙模块。
[0011]优选地，所述盒子本体还包括用以定位汽车智能盒子所在位置的位置信息的定位模块，所述定位模块与控制芯片信号连接。
[0012]优选地，所述内置专用接口与匹配汽车专用线束中的OBD数据线连通，所述内置专用接口基于内部设置的OBD解码器，接收并解析匹配汽车OBD数据线发送的车辆信息。
[0013]本实用新型还提供一种车载智能交互系统，该系统包括匹配汽车、外部终端和上述的汽车智能盒子，所述外部终端与汽车智能盒子的无线通信模块连接，所述汽车智能盒子的外置专用接口分别与匹配汽车的专用线束和原车主机连接，所述外部终端与移动通信网络连接。
[0014]优选地，所述车载智能交互系统还包括外置操作装置，所述外置操作装置与无线通信模块无线连接，所述外置操作装置上设有与控制芯片功能对应的操作面板或操作界面。
[0015]本实用新型通过音频输入输出模块对无线通信模块接收外部终端发送的数字音频数据进行解码和功放，并通过内置专用接口将解码后的高质量模拟音频数据发送至匹配汽车的CAN总线，然后匹配汽车的音响线束从CAN总线获取高质量模拟音频数据，并通过匹配汽车自带的音响播放音频数据，从而无需更新汽车的多媒体硬件，也能通过汽车智能盒子的高性能、多功能的音频播放器解码音频数据，汽车自带音响仅需将解码后的音频数据播放出来，从而无需对汽车进行成本高、流程复杂的多媒体硬件更新，也能满足用户需求。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型汽车智能盒子一实施例与匹配汽车的连接结构示意图；
[0017]图2为本实用新型汽车智能盒子又一实施例与匹配汽车的连接结构示意图；
[0018]图3为本实用新型车载智能交互系统一实施例的结构示意图；
[0019]图4为本实用新型车载智能交互系统又一实施例的结构示意图。
[0020]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及具体实施例就本实用新型的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0022]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二” “第三”、“第四” “第五”、“第六”仅用于描述的目的，而不能理解指示或暗示的重要性。
[0023]外部终端300可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的外部终端可以包括诸如移动电话、智能手机、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设外部终端300是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
[0024]为更好理解本实用新型，在此提供一种汽车智能盒子，参照图1和图3，汽车智能盒子包括外置专用接口 20和盒子本体10，外置专用接口 20分别与预设的匹配汽车的原车主机和专用线束连通，盒子本体10包括控制芯片101、无线通信模块102、音频输入输出模块103，以及与外置专用接口 20匹配并连接的内置专用接口 104，无线通信模块102、音频输入输出模块103、内置专用接口 104均与控制芯片101信号连接，内置专用接口 104与匹配汽车200专用线束中的CAN总线连通，无线通信模块102与外部终端300无线连接，音频输入输出模块103解码无线通信模块102接收外部终端300发送的音频数据，并将解码后的音频数据通过内置专用接口 104输出至匹配汽车200播放。
[0025]汽车智能盒子包括一个与匹配汽车连通的外置专用接口20和盒子本体10，外置专用接口 20—般设置于匹配汽车驾驶室内部，外置专用接口 20打断了匹配汽车原车主机和专用线束之间的连接，同时外置专用接口20又分别连通专用线束和原车主机，即外置专用接口 20连接于匹配汽车专用线束与原车主机之间。盒子本体10上设有与外置专用接口 20连接匹配的内置专用接口，从而实现盒子本体10与匹配汽车的专用线束和原车主机之间的信号连通。此外，匹配汽车的专用线束一般包括CAN总线、电源线、OBD数据线、方控线等。
[0026]匹配汽车200为与本实用新型汽车智能盒子软件和硬件适配的汽车，匹配汽车200的CAN(ControIler Area Network，控制器局域网络)总线与汽车内部的多个测试仪器或传感器数据连通，CAN总线是一种串行数据通信协议，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，其中CAN总线与汽车的音响线束连通。
[0027]汽车智能盒子上设有与匹配汽车200的CAN总线连通的内置专用接口104(即内置专用接口通过与匹配汽车专用线束的CAN总线连接的外置专用接口 20，与匹配汽车的CAN总线连通)，内置专用接口 104为针脚接口或通用的USB接口，从而汽车智能盒子能够向匹配汽车200发送数据。汽车智能盒子的控制芯片101控制无线通信模块102、音频输入输出模块103和内置专用接口 104的工作，无线通信模块102用于与外部终端300(例如智能手机、平板电脑等)建立无线连接，无线通信模块102可以蓝牙模块、NFC芯片组件、wifi模块等，无线通信模块102实现汽车智能盒子与外部终端300之间的数据交互;音频输入输出模块103中具有高性能、多功能的音频播放器相关的软件和硬件芯片，该音频输入输出模块103可对无线通信模块102接收外部终端300发送的数字音频数据或接收匹配汽车原车主机发送的数字音频数据进行解码和功放，并通过内置专用接口 104将解码后的高质量模拟音频数据发送至匹配汽车200的CAN总线，然后匹配汽车200的音响线束从CAN总线获取高质量模拟音频数据，并通过匹配汽车200自带的音响播放音频数据，从而无需更新汽车的多媒体硬件，也能通过汽车智能盒子的高性能、多功能的音频播放器解码音频数据，汽车自带音响仅需将解码后的音频数据播放出来，从而无需对汽车进行成本高、流程复杂的多媒体硬件更新，也能满足用户需求。
[0028]进一步地，参照图2和图3，盒子本体10还包括与控制芯片101信号连接的供电模块105，供电模块105与内置专用接口 104电路连通，供电模块105基于与内置专用接口 104连接的匹配汽车专用线束中的电源线实现对汽车智能盒子的供电。匹配汽车200专用线束中有一根用于供电的电源线，当内置专用接口 104与专用线束的电源线连接后，匹配汽车200的电源线与内置专用接口 104电路连通，从而电源线对汽车智能盒子的供电模块105进行供电和充电；可选地，供电模块105包括蓄电池和供电电路，该蓄电池用于供电和蓄电。
[0029]进一步地，参照图2和图3，汽车智能盒子的盒子本体10还包括用以收听广播电台音频信息的收音模块106，收音模块106与控制芯片101信号连接。该收音模块106包括手机相关硬件组件，即收音模块106包括收听调频广播的天线、调制解调芯片等硬件结构，用户可对外部终端300进行操作以调节收音模块106，并且收音模块106将接收到的音频数据经解码后发送至匹配汽车200的音响上播放，从而无需匹配汽车200自带收音机、也无需更新多媒体硬件，就能方便收听广播节目。
[0030]进一步地，参照图2和图3，汽车智能盒子的盒子本体10还包括用以与外部终端300建立连接的人机交互接口 107，人机交互接口 107与控制芯片101信号连接。其中，人机交互接口 107为USB接口、AUX接口、RS232接口、RJ45接口、RS485接口、麦克风接口、喇叭接口中的一种或多种。从而汽车智能盒子能够基于人机交互接口 107拓展许多功能，例如汽车智能盒子基于USB接口可对自带软件进行升级、可获取并控制匹配汽车200的音响播放U盘中存储的音乐、可对汽车智能盒子进行充电和供电；例如汽车智能盒子基于AUX接口，可直接将匹配汽车200的音响作为外接音响，方便播放输入的音频数据;例如汽车智能盒子基于RS232接口 RJ45接口、RS485接口实现与其它计算机设备(例如行车记录仪、车联网设备等)的点对点通讯;汽车智能盒子基于麦克风接口或喇叭接口，实现用户对匹配汽车200输入语音信号或输入音频数据。
[0031]进一步地，参照图2和图3，汽车智能盒子的盒子本体10还包括用以定位汽车智能盒子所在位置的位置信息的定位模块108，定位模块108与控制芯片101信号连接。定位模块108包括GPS单位单元和/或北斗定位单元，在外部终端300具有显示装置(如显示屏)时，汽车智能盒子无需显示装置，定位模块108将汽车智能盒子所连接的匹配汽车200所在位置的位置信息(如经玮度信息)经无线通信模块102发送至外部终端300，外部终端300将位置信息在地图上显示出来，以供用户查看，从而在匹配汽车200无定位模块108时，无需添加汽车定位导航系统，通过外接汽车智能盒子也能实现对汽车的定位。
[0032]进一步地，参照图2和图3，内置专用接口与匹配汽车专用线束中的OBD数据线连通，内置专用接口基于内部设置的OBD解码器，接收并解析匹配汽车OBD (On-BoardDiagnostic，车载诊断系统)数据线发送的车辆信息，车辆信息包括当前油量、实时油耗、故障码、门锁信息、轮胎胎压、行车路线、地理位置中的一个或多个。
[0033]OBD系统的工作原理:匹配汽车200的OBD装置监测多个匹配汽车200内部系统和部件，包括发动机、催化转化器、颗粒捕集器、氧传感器、排放控制系统、燃油系统、EGR(Exhaust Gas Recirculat1n,废气再循环系统)、胎压检测系统等。OBD是通过各种与排放有关的部件信息，联接到汽车的电控单元(ECU)，即本申请中的原车主机，ECU具备检测和分析与排放相关故障的功能。当出现排放故障时，ECU记录故障信息和相关代码，并通过故障灯发出警告，告知驾驶员。ECU通过标准数据接口，保证对故障信息的访问和处理。
[0034]内置专用接口接收匹配汽车2000BD数据线传输的车辆信息，并将车辆信息通过无线通信模块102发送至外部终端300，外部终端300将普通用户不容易识别理解的车辆信息以通俗易懂的图形化界面显示出来，便于用户及时知道匹配汽车200的各项运行参数。
[0035]进一步地，参照图2和图3，汽车智能盒子的盒子本体10还包括与控制芯片101信号连接的行车记录接口 109，行车记录接口 109与匹配汽车200的行车记录仪的接口适配且相互通信连接，以供汽车智能盒子获取行车记录仪采集的行车数据。
[0036]—般汽车会安装行车记录仪，而行车记录仪都需要专用匹配设备来保存和调用行车记录仪记录的数据(即行车数据)，即行车记录仪需要一个单一功能、单一控制的专用匹配设备来存储和调用行车数据，这样容易占用宝贵的汽车内部空间，若在汽车智能盒子上设置与控制芯片101信号连接的行车记录接口 109，行车记录接口 109从行车记录仪上获取行车数据，并将行车数据发送至外部终端300保存或播放调用，从而无需单一功能、单一控制的专用匹配设备，节省了汽车内部空间，也节省了用户成本。
[0037]进一步地，参照图2和图3，汽车智能盒子的盒子本体10还包括与控制芯片101信号连接的方控接口 110和方控操作模块(图中未示出，可设置于控制芯片101内)，方控接口 110与匹配汽车200的方向盘控制电路通信连接，汽车智能盒子基于方控操作模块接收的操作指令实现方向盘控制电路的方控功能。
[0038]匹配汽车200的方向盘控制电路实现方向盘面板上各功能键(例如音量键盘、喇叭键等)，汽车智能盒子通过方控接口 110(—般为通用接口)与匹配汽车200的方向盘控制电路通信连接，方控操作模块用于接收用户基于外部终端输入的操作指令，并且方控操作模块根据接收的操作指令控制匹配汽车200的方向盘控制电路实现对应的按键功能，从而用户可以在不花费更新匹配汽车200硬件所需成本的前提下，通过对外部终端300进行控制以实现不同的方向盘的方控功能。
[0039]本实用新型还提供一种车载智能交互系统，参照图3，车载智能交互系统包括上述汽车智能盒子、匹配汽车200和外部终端300，外部终端300与汽车智能盒子的无线通信模块102无线连接，汽车智能盒子的外置专用接口 20分别与匹配汽车200的专用线束和原车主机连接，外部终端300与移动通信网络连接。
[0040]—方面，汽车智能盒子能够接收外部终端300发送的输入数据，并对接收的输入数据进行处理，并将处理后的输入数据传输至匹配汽车200输出，例如汽车智能盒子对外部终端300发送的或原车主机发送的音乐数据或语音数据进行解码和功放，然后将解码后的音乐数据或语音数据传输至匹配汽车200的专用线束，以供匹配汽车200基于自身的音响输出音乐数据或语音数据，从而降低了对匹配汽车200多媒体硬件性能和功能的要求;从而通过汽车智能盒子对匹配汽车200进行多媒体硬件扩展。
[0041]另一方面，汽车智能盒子也能够采集匹配汽车200的车辆信息，并将采集的车辆信息发送至外部终端300处理和分析，此外，外部终端300可基于3G或4G移动通信网络将车辆信息共享到云端，以供云端对车辆信息进行分析和处理。例如，汽车智能盒子采集到匹配汽车200的油量信息，判定匹配汽车200当前油量过低，汽车智能盒子将油量信息发送至外部终端300，外部终端300以图形化界面显示油量信息，并通过互联网寻找匹配汽车200位置附近的加油站，然后将寻找到的加油站信息在外部终端300上显示;从而通过汽车智能盒子实现匹配汽车200数据与外部终端300的共享。
[0042]优选地，参照图4，车载智能交互系统还包括外置操作装置，外置操作装置与无线通信模块102无线连接，外置操作装置上设有与控制芯片101功能对应的操作面板或操作界面。
[0043]外置操作装置类似于遥控装置，外置操作装置与汽车智能盒子无线连接，即外置操作装置控制电路的信号输出端口与汽车智能盒子控制芯片101的信号输入端口信号连接，并且外置操作装置上设有与控制芯片101功能对应的操作面板(物理按键区域)或操作界面(虚拟按键区域)，例如控制芯片101能够控制匹配汽车200音响输出音量大小、外部终端300接起电话和挂断电话功能，则外置操作装置上设有控制匹配汽车200音响输出音量大小、外部终端300接起电话和挂断电话功能的物理按键或虚拟按键。外置操作装置可以较为自由地放置匹配汽车200中，用户可以随手拿到和操作外置操作装置，方便用户控制外部终端300和匹配汽车200。
[0044]应当说明的是，本实用新型的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0045]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种汽车智能盒子，其特征在于，所述汽车智能盒子包括外置专用接口和盒子本体，所述外置专用接口分别与预设的匹配汽车的原车主机和专用线束连通，所述盒子本体包括控制芯片、无线通信模块、音频输入输出模块以及与所述外置专用接口匹配并连接的内置专用接口，所述无线通信模块、音频输入输出模块、内置专用接口均与控制芯片信号连接， 所述内置专用接口与匹配汽车的专用线束中的CAN总线连通，所述无线通信模块与外部终端无线连接，所述音频输入输出模块解码所述无线通信模块接收外部终端发送的音频数据或原车主机发送的音频数据，并将解码后的音频数据通过内置专用接口输出至匹配汽车播放。2.如权利要求1所述的汽车智能盒子，其特征在于，所述盒子本体还包括与控制芯片信号连接的供电模块，所述供电模块与内置专用接口电路连通，所述供电模块基于与内置专用接口连接的匹配汽车专用线束中的电源线实现对汽车智能盒子的供电。3.如权利要求1所述的汽车智能盒子，其特征在于，所述盒子本体还包括用以收听广播电台音频信息的收音模块，所述收音模块与控制芯片信号连接。4.如权利要求1所述的汽车智能盒子，其特征在于，所述盒子本体还包括用以与外部终端建立连接的人机交互接口，所述人机交互接口与控制芯片信号连接。5.如权利要求4所述的汽车智能盒子，其特征在于，所述人机交互接口为USB接口、AUX接口、RS232接口、RJ45接口、RS485接口、麦克风接口、喇叭接口中的一种或多种。6.如权利要求1所述的汽车智能盒子，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块。7.如权利要求1所述的汽车智能盒子，其特征在于，所述盒子本体还包括用以定位汽车智能盒子所在位置的位置信息的定位模块，所述定位模块与控制芯片信号连接。8.如权利要求1至7任意一项所述的汽车智能盒子，其特征在于，所述内置专用接口与匹配汽车专用线束中的OBD数据线连通，所述内置专用接口基于内部设置的OBD解码器，接收并解析匹配汽车OBD数据线发送的车辆信息。9.一种车载智能交互系统，其特征在于，所述车载智能交互系统包括匹配汽车、外部终端和权利要求1至8任意一项所述的汽车智能盒子，所述外部终端与汽车智能盒子的无线通信模块连接，所述汽车智能盒子的外置专用接口分别与匹配汽车的专用线束和原车主机连接，所述外部终端与移动通信网络连接。10.如权利要求9所述的车载智能交互系统，其特征在于，所述车载智能交互系统还包括外置操作装置，所述外置操作装置与无线通信模块无线连接，所述外置操作装置上设有与控制芯片功能对应的操作面板或操作界面。
【文档编号】B60R16/037GK205632363SQ201620437278
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】陈世科, 吴明晖, 郑立鹏, 黄靛
【申请人】深圳车盒子科技有限公司