专利名称：嵌入式智能车载免提电话系统及远程数据连接方法
技术领域：
本发明属于通信、电子领域，涉及车载语音通话、车载无线网络数据连接 技术及应用于车载计算机上的智能控制技术。
背景技术：
随着汽车工业的发展，汽车已成为人们重要的出行途径。同时随着信息时 代的到来，信息交流的重要性变得越来越高。在行车过程中，语音通话成了不 可避免的事情。但从安全角度考虑，行车期间的通话可能会导致危险的发生。 因此车载嵌入式免提语音通话系统无疑是解决车载行车安全和实时通信要求的 最佳方案。
目前市场上的车载免提电话系统主要分为以下三种低档次的免提电话，(1) 主要为电源使用点烟器直插式，安装简单，成本低，但通话音质差；(2)使用 车载免提配件的手机；由于具有车载免提配件的手机产品不多，车主的可选择 范围较小；(3)安装于高档车上的专用汽车电话；通话质量高，但成本高，在 中低端汽车领域的应用性较差。
发明内容
本实用车载系统的目的是设计一种廉价、实用、集成高质量免提通话功能 及无线数据连接功能的车载电话系统，满足经济型车型的需要。
为达到上述目的，本发明的解决方案是嵌入式智能车载免提电话及远程 数据连接系统，包括GPRS模块，该GPRS模块还包括与之相连的SIM卡输入 电路、音频输入电路、串行通信相关电路、启动电路以及相应的实现音频输入 输出功能及音频切换功能的音频输出输入选通控制电路。
迸一步，设置隔离电源对系统迸行供电。
上述系统的控制方法，包括 GPRS模块通过启动电路启动； 从SIM卡中读取配置文件，完成初始化；
接受通过串行口串来的AT控制命令，完成语音通话及无线GPRS数据连接 功能；使用相应的音频控制电路实现音频输入、输出功能及音频切换功能。 进一步，系统接受原汽车影音系统的输出，以及免提电话的音频输出，通
过选通电路来控制哪一路音频将连接到音频输出端子，与汽车功放相连。
选通原车载影音系统输入作为车载功放的输入线路；在需要语音通话的时 候，智能选通本系统作为车载功放的输入线路。
包括无线数据连接控制、免提电话控制、选通控制；无线数据连接控制包 括GPRS拨号上网，可以通过IE实现上网；免提电话控制包括主动拨号，电话 接听，挂断，铃声设置、模式切换、音量控制等；选通控制包括智能的根据当 前的工作状态切换输入到功放的音频线路，以及功放的电源控制。
本发明提出了一种能够提供免提语音通话、无线数据连接功能的车载嵌入 式电子系统解决方案。它是在GPRS模块的基础上，添加必要的输入、输出处 理电路，使其具有音频切换功能，可方便的插入到汽车功放前级。系统通过串 行总线与车载电脑通信，通过运行于车载电脑上的智能控制程序，控制GPRS 模块，实现无线GPRS数据连接功能，智能音频切换功能，满足车载娱乐与办 公的需要。
本发明主要包括两部分车载语音通话处理模块、嵌入式系统智能控制方法。
车载语音通话处理模块
a) 基于专业的GPRS语音通信模块，在实现高质量语音通话的同时，可以 满足无线数据连接上网的功能。具有独立SIM卡，抗干扰能力强。GPRS 模块接受从串口来的AT指令，进行系统参数配置。完成语音通话、 Internet上网功能。系统功能集成度高，可降低集成应用成本。系统结构 框图如图l所示。由于车载GPRS模块的音频输出接口为BTL形式，而 标准汽车接口为OTL形式，通过如下的转换满足系统的需要。
b) 设置音频切换控制模块，添加音频输入、输出端子，使本系统可以无缝 的插入到汽车己有的车载影音系统中。集成隔离电源可为汽车功放供电 且具有选通功能。可以通过上层软件控制，在本系统没有使用车载功放 的时候，智能的切换到车载原有的影音系统音频输出。灵活性高，适用 性强。
上层智能控制方法
本系统所用的GPRS模块通过串行口与嵌入式系统进行信息交换，采用AT 命令对GPRS模块进行设置及监控。在WinCE (Windows)系统下，通过建立 拨号连接的方式建立GPRS网路，直接使用WinCE (Windows)自带的IE实 现无线上网功能。
可以采用依据本发明方法得到的软件，该上层智能控制软件运行于车载嵌 入式操作系统上，通过AT命令控制GPRS模块的电话功能，该软件可为基于 Embedded Visual C"H+开发的图形操作界面，并成功应用于WINCE 4.2操作系统 上。控制功能包括语音拨号、接听、挂断、铃声选择，通话模式(免提、听 筒)选择、音量控制等。此外附加音频切换功能。上层控制软件可使车主通过 简单的操作便可完成免提通话的操作及本系统与汽车原有影音系统之间的切 换。
由于采用了上述方案，本发明具有以下优点-
(1) 高质量的语音通话功能。具有免提通话时回声消除功能。免提通话时拾
音距离达40厘米，很好的满足的车载免提通话的需求。
(2) 提供GPRS上网功能。系统具有高速的GPRS无线上网速率。最大下行 速度85.6kbps，最大上行速度21.5kbps。
(3) 语音通话与无线数据连接的结合。现在市场上还没有结合两种功能的产 品出现。
(4) 系统与外部嵌入式设备之间使用串行口及标准的AT指令集通信、适用 性强。嵌入式设备上的编程简单。现行的车载电话系统并不提供与其他嵌入式 系统的连接。
(5) 较宽的电源电压供电范围，系统采用隔离电源供电，减少因电源串扰引 起的干扰。
(6) 智能音频切换功能。由于车载功放的输入通常为车载CD/DVD或收音机， 本系统在设计时考虑到应用的方便性，设置音频切换电路。使本系统可以无缝 的插入到原车载影音系统中，根据当前的工作状态智能的切换于车载电话与其 他车载输入音频之间，应用灵活。
(7) 应用于嵌入式系统上的智能控制软件。支持现有的、应用范围较广的 WINCE操作系统。应用性、可扩展性强。
本发明智能汽车免提电话系统可以实现高通话质量及低成本的目标，同时 满足汽车车载电脑的无线数据连接要求，具有很好的市场应用前景。
图1是本发明一种实施例的系统结构框图； 图2是本发明一种实施例的音频接口转换原理示意图； 图3是本发明一种实施例的音频切换示意图； 图4是本发明一种实施例的系统控制流程(功能)框图。
具体实施例方式
请参阅图l，本发明一种实施例的示意图。整个系统包括GPRS模块，及 音频输出输入选通控制部分。GPRS模块部分包括SIM卡输入电路、麦克风输 入电路、串行通信相关电路、启动电路等。GPRS模块通过启动电路启动、从
SIM卡中读取配置文件，完成初始化。接受通过串行口传来的AT控制命令，完 成语音通话及无线GPRS数据连接功能。相应的音频控制电路实现音频输入、 输出功能及音频切换功能。隔离电源供电使系统的抗干扰能力大大加强。
请参阅图2，为音频接口转换原理示意图，由于GPRS模块的BTL接口， 输出信号为平衡差分信号，考虑到接地跳跃相应(GroundBouncing)，不能直 接作为功放输入。在此通过运放将信号转为OCL接口形式。其中R108、 Rlll、 Cl 15为避免射频干扰叠加到信号输出。R3、 C7为滤波电路。Rl 14、 Rl 16、 Rl 18、 C119为参考点偏移电路。
请参阅图3，为音频选通电路示意。系统可以接受原汽车影音系统 (CD/DVD、收音机)的输出，以及免提电话的音频输出，通过选通电路来控制 哪一路音频将连接到音频输出端子，与汽车功放相连。在一般状态下，选通原 车载影音系统输出作为车载功放的输入线路。在需要语音通话的时候，智能选 通本系统作为车载功放的输入线路。
请参阅图4，为控制流程(功能)图。包括无线数据连接、免提电话、选通 控制功能。无线数据连接主要为GPRS拨号上网功能，可以通过IE实现上网。 免提电话功能包括主动拨号，电话接听，挂断，铃声设置、模式切换(免提/听 筒)、音量控制等。选通功能包括智能的根据当前的工作状态切换输入到功放 的音频线路，以及功放的电源控制，可在空闲时候关闭功放电源。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用 本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改， 并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此， 本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明 做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、嵌入式智能车载免提电话系统，包括GPRS模块，其特征在于该GPRS模块还包括与之相连的SIM卡输入电路、音频输入电路、串行通信相关电路、启动电路以及相应的实现音频输入输出功能及音频切换功能的音频输出输入选通控制电路。
2、 根据权利要求1所述的嵌入式智能车载免提电话及远程数据连接系统， 其特征在于设置隔离电源对系统进行供电。
3、 权利要求1或2所述系统的远程数据连接方法，其特征在于包括 GPRS模块通过启动电路启动；从SIM卡中读取配置文件，完成初始化；接受通过串行口串来的AT控制命令，完成语音通话及无线GPRS数据连接 功能；使用相应的音频控制电路实现音频输入、输出功能及音频切换功能。
4、 根据权利要求3所述系统的方法，其特征在于系统接受原汽车影音系 统的输出，以及免提电话的音频输出，通过选通电路来控制哪一路音频将连接 到音频输出端子，与汽车功放相连。
5、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于选通原车载影音系统输入作 为车载功放的输入线路；在需要语音通话的时候，智能选通本系统作为车载功 放的输入线路。
6、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于包括无线数据连接控制、免 提电话控制、选通控制；无线数据连接控制包括GPRS拨号上网，可以通过IE 实现上网；免提电话控制包括主动拨号，电话接听，挂断，铃声设置、模式切 换、音量控制等；选通控制包括智能的根据当前的工作状态切换输入到功放的 音频线路，以及功放的电源控制。
全文摘要
嵌入式智能车载免提电话及远程数据连接系统，包括GPRS模块，该GPRS模块还包括与之相连的SIM卡输入电路、音频输入电路、串行通信相关电路、启动电路以及相应的实现音频输入输出功能及音频切换功能的音频输出输入选通控制电路。设置隔离电源对系统进行供电。上述系统的控制方法，包括GPRS模块通过启动电路启动；从SIM卡中读取配置文件，完成初始化；接受通过串行口串来的AT控制命令，完成语音通话及无线GPRS数据连接功能；使用相应的音频控制电路实现音频输入、输出功能及音频切换功能。本发明可以实现高通话质量及低成本的目标，同时具备车载电脑的无线数据连接功能，满足车载娱乐与办公的需要。
文档编号H04W88/02GK101098519SQ20061002823
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者曾珠峰, 荆晓博, 陈启军 申请人:同济大学