多用汽车远程检测监控装置的制作方法

本发明涉及一种多用汽车远程检测监控装置，属于汽车远程检测与监控领域。

背景技术：

现代汽车普遍采用第二代车载诊断系统(OBDII)。具有该系统的汽车电控系统发生故障时，自诊断系统可以诊断出故障并将故障信息存储在汽车电脑中。汽车电脑诊断仪通过汽车电脑的通信协议可以与汽车电脑进行通信，读取故障信息以及数据流，并且可以对汽车电脑进行控制。例如专业生产汽车保修设备的美国SNAP-ON公司开发的汽车故障诊断模块、ABS测试模块、变速箱电脑控制系统测试模块和自动换档电子系统测试模块等，可以直接接入个人电脑或笔记本电脑，而且具备中文处理能力。这些技术在汽车维修中的应用，有力地促进了汽车维修检测设备向数显化、自动化和智能化发展。但是，汽车电脑诊断仪必须通过数据线连接在汽车的诊断座上，当汽车发生故障时，只能回到汽车4S店或汽车维修中心进行诊断或等待救援。于是出现了基于互联网OBDII标准的汽车故障远程检测系统，利用便携式OBDII汽车故障检测仪和计算机进行汽车故障的在线分析，并通过互联网实现远程数据的传输和诊断。

随着卫星定位系统和无线移动通信技术的发展，出现了远程监控导航系统，对于车辆的位置、故障等信息通过无线移动通信网络发送到汽车维修保养服务中心，汽车维修保养服务中心也可以发送检测信号和导航信息。这些系统也用于对特种车辆的安全监控，或用于物流公司、汽车运输公司等对车辆的动态调度，远程获取汽车的里程数、油耗量等数据，提高汽车营运的安全性和准时性。

为便于车主对于汽车内部和周围的情况监控，目前出现了以手机为监控终端的汽车远程可视监控器(专利号：200620083184.3)，由摄像头、手机模块、视频压缩编码器和微处理器组成。同时为了记录车辆事故发生时的全过程，以影像形式提供事故的有关证据，出现了汽车监控记录仪，包含摄像机、录像机、监视机、报警探头、视频服务器和呼叫监视机。

目前已经出现高速公路车辆故障紧急支援系统。系统中的救援工程车带有检测设备、计算机网络和多媒体设备，救援工程车可以向远程故障诊断专家系统求助，可以互传图像信息进行专家会诊。这种系统利用了无线通信、专家系统和汽车故障检测技术，但救援工程车必须到达故障车现场才能实施救援。

上述的系统各自面向某一种应用，而且都要在汽车上安装车载单元。对于一辆汽车同时需要多种系统时，必须安装多个车载单元，部分功能重复，投资较大而且争占资源。本发明充分考虑这些系统的功能，提供了一个多用汽车远程检测监控装置，面向客户和多个监控中心进行监控，面向多个维修服务中心进行检测，可以向多个社会公用报警中心通过移动通信网络报警。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多用汽车远程检测监控装置，面向多个服务中心同时提供多种远程服务。所述服务中心包括个人客户、监控中心、维修保养服务中心和各种社会公共报警中心(如120急救中心、119报警中心和122报警中心)。所述多种远程服务是指监控、检测、通信、导航和报警等。监控数据包括声音、图像和文字信息。所述多用汽车远程检测监控装置可用于公安或其他安全部门对特种车辆(如运钞车、警车等)进行安全监控，可用于汽车维修保养中心或其他服务企业对汽车提供故障报警、远程指导、维护提示、远程检测、远程遥控和导航等服务，可用于司机进行无线移动通信或对车辆进行远程监控，可用于物流公司、汽车运输企业、出租汽车公司、消防队或急救中心等采用汽车为社会提供服务的企事业单位对其车辆进行监控和动态调度。所述多用汽车远程检测监控装置可通过移动通信网络向多个社会公用报警中心报警。所述多用汽车远程检测监控装置可用于以上多种服务功能同时应用。

本发明的多用汽车远程检测监控装置，包括总控单元、移动通信单元、音频信号单元、卫星定位单元、汽车检测单元、图像采集单元、电源管理单元、键盘/触摸屏和液晶显示器(LCD)。其中移动通信单元、音频信号单元、卫星定位单元、汽车检测单元和图像采集单元分别单独开发，并与总控单元采用可插拨接口连接。除了总控单元、移动通信单元和电源管理单元以外其他单元和元件可以随意组合，面向不同的应用。如选择音频信号单元、键盘/触摸屏和液晶显示器可以实现车载无线移动通信功能；选择卫星定位单元可实现远程监控、定位和导航等功能，选择汽车检测单元可实现远程检测、故障报警、远程指导、维护提示和远程遥控等功能；选择图像采集单元可实现远程图像监视功能。

所述总控单元包含微处理器和FLASH芯片，用于数据转发、功能调度和信息存储。所述数据转发功能是指对于卫星定位单元获取的经纬度和时间数据、音频信号单元获取的语音数据、汽车检测单元获取的故障和报警数据或图像采集单元获取的图像数据，通过移动通信单元发送到一个或多个远程服务中心。所述功能调度是指微处理器对来自移动通信单元的监控和检测指令接收和执行、对来自键盘/触摸屏的指令接收和执行、对上传到一个或多个远程服务中心的数据转发以及对发送到液晶显示器的信息显示等功能，根据优先级进行调度。所述优先级是指根据各个监控、报警和检测等任务的来源、性质不同设置其执行的先后顺序，优先级相同的任务按照先来先执行的顺序执行。所述信息存储功能是指存储设定时间段内的转发数据和系统设置信息到FLASH芯片中。所述设定时间段是指对不同类型的转发数据预先设置的从当前时刻向前计算的一个时间段。所述设置信息是指对不同类型转发数据的设定时间段、对不同任务的优先级别、服务中心号码和功能、以及分别对移动通信单元、卫星定位单元、音频信号单元、图像采集单元和汽车检测单元的设置数据。

所述移动通信单元包含手机模块、SIM卡座和天线等部分，用于与服务中心通信，接收监控和检测指令，并上传转发数据、指令接收状态和指令执行结果。所述手机模块可以是GSM模块、GPRS模块或CDMA模块。所述转发数据包括卫星定位单元获取的经纬度和时间数据、音频信号单元获取的语音数据、汽车检测单元获取的故障和报警数据和图像采集单元获取的图像数据。所述指令接收状态是指接收监控和检测指令成功或者失败两种状态，某些指令成功后，接收状态信息不上传。所述指令执行结果是指执行监控和检测指令成功或者失败两种状态，某些指令成功后，执行状态信息不上传。

所述音频信号单元连接总控单元、移动通信单元和音频设备，用于音频编解码、功率放大和音频数据转发。所述音频设备包括扬声器、耳机、麦克风和汽车音响。所述音频编解码是指将来自总控单元的数字信号进行D/A转换，将来自音频设备的模拟信号进行A/D转换，并实现多路音频通道的切换。所述功率放大是指将发到扬声器的信号放大。所述音频数据转发是指将A/D转换的数字信号送到总控单元，将D/A转换的模拟信号直接送到耳机或汽车音响，将功率放大的信号送到扬声器。

所述卫星定位单元包含卫星定位模块、天线和其他附件，主要用于获取车辆的经纬度坐标和时间数据。所述经纬度坐标用于确定车辆位置。所述时间数据用于校对多个服务中心的系统时钟。

所述汽车检测单元针对不同型号的汽车单独开发，包括微处理器、FLASH芯片和其他连接元件，通过汽车诊断接口连接汽车网络，通过串行口与总控单元连接，主要用于接收汽车状态数据、故障分析、转发送检测和遥控指令、上传故障和报警信息。所述汽车网络是指由汽车的发动机电脑、自动变速器电脑、防抱死刹车系统电脑、行车电脑等微处理器与汽车总线构成的局域网络。所述接收汽车状态数据是指汽车检测单元从汽车网络获取故障码、报警数据和其他状态数据。所述故障分析是指根据该型号汽车的维修资料分析故障码，并综合其他状态数据进行分析，生成故障或报警信息。所述转发检测和遥控指令是指接收总控单元传来的检测和遥控指令，并根据汽车检测端口通信协议转换成相应的指令，再发送到汽车网络。所述遥控指令是指对汽车的控制指令，主要包括遥控熄火(断电、油路)，关闭或打开车门和对车灯、报警器等的控制。上传故障和报警信息是指将经过分析后得到的故障和报警信息送到总控单元。

所述图像采集单元包括数字信号处理(DSP)微处理器、FLASH芯片和其他连接元件，连接总控单元和汽车图像监控系统，用于遥控指令转发，数据存储和图像上传。所述图像采集单元根据不同的汽车图像监控系统单独开发。所述汽车图像监控系统是指安装在汽车上的图像监控设备集合，最简单的可以只有一个CCD摄像机，也可以是由摄像机、录像机、视频服务器、监视机和报警探头等多个图像监控设备组成的具备汽车内外图像监视和图像数据存储功能的复杂系统。所述遥控指令转发是指DSP微处理器接收来自总控单元的遥控指令，并转换成汽车图像监控系统能够接收的相应遥控指令，发送给汽车图像监控系统。所述数据存储是指存储设定时间段内的图像数据到FLASH芯片中。所述图像上传是指DSP微处理器将来自汽车图像监控系统的图像数据传送到总控单元。

所述电源管理单元连接汽车电瓶的+12V电压，进行处理和电压转换，并给其他单元供电。所述处理和电压转换是指将汽车电瓶的+12V电压经过滤波器过滤后，将电压转变为其他单元需要的多种直流电压。

本发明的多用汽车远程检测监控装置为客户、多个监控中心和服务中心同时提供多种监控和检测服务，可以向多个公共报警中心报警。本装置可以作为多个检测和监控系统的车载单元，有效集成了这些系统，使它们协同工作，解决了这些系统各自孤立、争占资源、功能和数据重复以及数据不一致的问题，节约了投资。本发明的多用汽车远程检测监控装置采用移动通信单元、音频信号单元、卫星定位单元、汽车检测单元和图像采集单元分别单独开发，并与总控单元采用可插拨接口连接的方式，配置灵活，扩充和升级方便。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为移动通讯单元结构示意图；

图3为音频信号单元结构示意图；

图4为一种汽车检测单元结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细地说明。

图1为多用汽车远程检测监控装置的总体结构示意图，包括总控单元、移动通信单元、音频信号单元、卫星定位单元、汽车检测单元、图像采集单元、电源管理单元、键盘/触摸屏和液晶显示器。其中移动通信单元、音频信号单元、卫星定位单元、汽车检测单元和图像采集单元分别单独开发，并与总控单元采用可插拨接口连接。音频信号单元与移动通信单元的模拟信号接口连接用于转发语音数据。汽车检测单元通过汽车诊断接口与汽车网络连接获取汽车状态数据，或发送检测和监控指令。

所述总控单元包含微处理器和FLASH芯片。其中微处理器采用PIC16F875单片机，FLASH芯片采用AT28C64B。

图2为移动通讯单元结构示意图。所述移动通信单元包含手机模块、SIM卡座和天线等部分，与音频信号单元连接交换模拟音频信号。根据支持的移动通信网路不同开发三种类型，第一种支持GSM网络，第二种支持GPRS网络，第三种支持CDMA网络。第一种移动通讯单元的手机模块采用TC35i，电源为+5V；第二种移动通讯单元的手机模块采用MC35i，电源为+5V；第三种移动通讯单元的手机模块采用WAVECOM Q2358C，电源为+9V。

图3为音频信号单元结构示意图，连接总控单元、移动通信单元和音频设备。其中的音频编解码芯片采用WM8750，功率放大芯片采用LM4890M。移动通信单元中手机模块的模拟信号输出和麦克风的模拟信号输出直接连到WM8750的两个线性输入。WM8750的一个输出连到耳机，另一个连到LM4890M和汽车音响。WM8750的音频数据流通过I2S总线送到总控单元的微处理器，其控制信息通过I2C总线与总控单元的微处理器交换。

所述卫星定位单元包含卫星定位模块、天线和其他附件。所述卫星定位模块是GPS卫星定位模块、GLOMASS卫星定位模块或北斗星卫星定位模块。卫星定位单元根据卫星定位模块不同开发三种。其中，GPS卫星定位模块采用正原的ZYM-GM21_GUIDE，与总控单元的微处理器采用SPI总线通信，电源为+4V。

所述汽车检测单元包括微处理器、FLASH芯片和其他连接元件，通过汽车诊断接口连接汽车网络，通过串行口与总控单元连接。由于汽车诊断接口的通信协议不同，针对不同型号的汽车单独开发，支持的协议标准主要有SAE标准、ISO标准或OBD II标准。其中的一种实现结构如图4所示，微处理器采用80C196KC，FLASH芯片采用8K字节的并行EEPROM AT28C64B，82C250作为汽车网络总线收发器，通过光耦芯片6N137进行光电隔离后与80C196KC相连。

所述图像采集单元包括DSP微处理器、FLASH芯片和其他连接元件，连接总控单元和汽车图像监控系统。由于汽车图像监控系统不同，需要单独开发，常用的有两种：一种是面向由一个CCD摄像机和一台监视器(AV/TV)组成的汽车图像监控系统，第二种是面向包含视频服务器的汽车图像监控系统。第二种图像采集单元采用AT89C2501单片机直接与视频服务器连接，实现的功能主要有：视频信号的读取、对视频服务器、摄像头和云台等设备的控制。

所述电源管理单元连接汽车电瓶的+12V电压，进行处理和电压转换，并给其他单元供电。一种实现方式是采用DC/DC模块电源WRB-LT-2W和LTM8020进行处理和电压转换，得到+3V、+4V、+5V和+9V等电压。