一种4g车载智慧终端系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种4G车载智慧终端系统，属于网络通讯技术领域。
【背景技术】
[0002] 现代汽车不停地朝着电子化的方向发展，汽车将成为最大的电子产品。随着科学 技术的不断更新，车联网系统成为了汽车网络的发展方向。车联网通过综合现代传感技术、 通信技术、电子技术和计算机技术，对车况信息和道路交通信息进行全面感知和处理，实现 人与车、人与云、人与人的交互，使汽车和交通环境越来越智能化。尤其是大数据、云系统的 兴起，信息时代的各种系统的应用可以通过互联网得到更好地实现。车联网技术使汽车变 的越来越电子化、互联网化和智能化，人们渴望能够享受到更加美好的汽车生活，技术的发 展使人们更加关注汽车生活的品质。人们渴望享受更加智能的GPS定位、车辆故障在线诊 断、汽车碰撞报警、车辆调度管理、车辆油耗统计、里程统计等服务，同时随着4G网络的部 署与运营，人们希望在行车过程中享受高速率的Internet上网服务、随时随地融入精彩的 互联网生活。
[0003] 车载自动诊断（即：OBD)系统能在汽车运行过程中实时监测发动机电控系统及车 辆的其它功能模块的工作状况，如有发现工况异常，则根据特定的算法判断出具体的故障， 并以诊断故障代码（DTC，Diagnostic Trouble Codes)的形式存储在系统内的存储器上。 系统自诊断后得到的有用信息可以为车辆的维修和保养提供帮助。随着车辆的各种传感器 及电子化程度的提高，OBD将各项监测功能都纳入到了自己的管辖范围内。OBD装置监测 多个系统和部件，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等。OBD接口作为车载监控系统的通讯接口，除了读取故障码以供修车外，首要的功 能就是可以提供车辆的各种工况数据，除了车辆仪表显示的数据外，实际在行车电脑中所 记录的数据要多的多，包括很多无行车电脑显示屏配置的车辆，其实各项油耗记录、电池电 压、空燃比、节气门开度、爆震数量等数据在系统中都是有记录的。OBD接口的背后背后其实 是整个车辆控制系统的集合体。
[0004] yC/OS-II由Micrium公司提供，是一个可移植、可固化的、可裁剪的、占先式多任 务实时内核，它适用于多种微处理器，微控制器和数字处理芯片（已经移植到超过100种 以上的微处理器应用中）。同时，该系统源代码开放、整洁、一致，注释详尽，适合系统开发。 UC/0S-II可以被称为面向任务的程序设计方法，与面向对象的程序设计方法的不同点在 于，它的基本单位不再是类及其变量一一对象，而是任务。同时任务也是程序的组织核心， 任务之间通过消息进行通信。y C/0S-II注重系统的安全性、可靠性和实时性，应用范围和 领域更加广阔，已经成功应用于军事、航天、工业、医疗汽车和消费电子等领域。
[0005] 如今，人们对汽车的要求不仅仅是安全和环保，还希望汽车能够实现"始终在线"。 市场对旨在连接车辆与外部世界的车载智能通讯系统产品与解决方案的要求因此也日益 提升，包括从音乐、视频流，到能够增强驾乘安全性及效率的云功能等等。目前市场上已存 在一些优秀的车载路由器产品。华硕便携3G无线路由器WL-330N3G，150M传输速度，机身 精巧时尚，便于携带，是集无线路由器、AP、中继器、网络适配器、无线热点模式、3G共享六种 功能于一体的"无线小精灵"。不仅可以连接家庭宽带，还可以连接3G无线上网卡，支持USB 供电。华为E5776S-6014G无线路由器是一款随身车载WIFI路由器，传输速率150Mbps，工 作频段 FDD1800/2600TDD2300,支持 IEEE 802. llg，IEEE 802. 11b，覆盖范围 100 米。但是 随着4G网络的部署与运营，3G无线路由器越来越不能满足人们的需求。现有的4G车载路 由器只提供了共享上网的功能，产品不具备OBD故障检测、位置服务、行车数据统计、异常 报警等智能功能。
[0006] 目前市场上开发的车载OBD终端设备提供GPS定位、车辆故障在线诊断、汽车碰撞 报警、车辆调度管理、车辆油耗统计、里程统计等服务，但其通信方式为GPRS和TD-SCDMA， 通信能力有限，不能满足车联网日益增长的通信需求，且不具备车载无线上网功能。
[0007] 随着车联网技术及嵌入式电子技术的发展，汽车生活变得越来越电子化、智能化 和互联网化。在这种情况下，市场呼吁新的更加智能的车载终端产品，它能实现车辆在线诊 断、异常情况报警、行车数据统计、位置轨迹服务等功能，同时还能作为车载4G-WIFI路由 器，实现车载移动上网功能。而目前的车载OBD终端设备只具备OBD检测和行车数据获取 等功能，不具备车载无线路由器的功能；而车载无线路由器智能提供上网服务，无法完成智 能行车方面的功能。
[0008] 目前市场上存在的车载终端产品普遍存在着局限性。大部分的车载3G、4G路由器 只能提供无线接入Internet的服务，虽然解决了车载环境上网的问题，但是不具备行车数 据统计、故障诊断、位置服务、异常提醒等智能行车的功能；而一般的OBD车机设备不支持 车载WLAN上网功能，无法满足车载移动环境上网的要求。而本发明能够很好地解决上面的 问题。
【发明内容】
[0009] 本发明目的在于提供了一种4G车载智慧终端系统，该系统集车载OBD设备和车 载4G-WIFI路由器于一体，能够实现故障在线诊断、车辆状态监测、异常报警、位置服务、行 车数据统计等功能，同时能够实现车载4G-WIFI无线路由器的功能。硬件方面，本发明实现 的车载终端设备包括微控制器和各功能模块，通过智能OBD模块获取车辆OBD数据码，通过 GPS模块获取车辆位置信息，通过三坐标加速度计模块获取休眠、唤醒感应信息和碰撞检测 信息，通过WLAN模块为车内移动上网设备提供网络接入，通过4G模块连接互联网，将数据 发送到后台服务器。软件方面，本发明采用了UC/0S-II嵌入式操作系统，进行任务的精确 实时响应。实现了一机两用，集车载OBD终端和车载4G-WIFI路由器于一体，使用方便，功 能强大，性能可罪。
[0010] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种4G车载智慧终端系统，该系统 包括电源模块、OBD模块、4G模块、WLAN模块、GPS模块、外部FLASH模块、坐标加速度计模 块和微控制器。
[0011] 电源模块的功能是：电源模块主要负责把外接的OBD直流35V电源转换为系统需 要的直流5V、3.3V等电源。考虑到板子的功率负载均衡的问题，本发明中分为两路供电方 向，一路是为为MCU、OBD电路模块、GPS芯片、FLASH、3D传感器芯片等部分供电，另一路为 4G模块和WIFI模块供电。
[0012] OBD模块的功能是：其作用是通过OBD接口读取车辆诊断系统的各项参数，完成在 线故障诊断、车辆状态监测等多项关键性功能。本发明中使用了迪纳科技自助开发的OBD 智能电路模块，迪纳科技随后将对该模块产品进行定型发布。
[0013] 4G模块的功能是：使用大唐电信旗下联芯科技的LC6365S模块。本模块与WLAN 模块共同组成系统的无线路由部分，与普通路由器相比，它增加了一个4G(即：TD-LTE)拨 号部分，在路由器上插上US頂卡，接入运营商LTE网络，实现Internet的接入服务。终端 采集的各项行车数据通过它上传至云服务平台，同时实现用户共享上网。4G通信模块通过 USB总线与处理器相连，它是一个射频模块，需要和外接LTE天线进行信号辐射。它的功能 是实现数据承载从无线到无线的转换，即TD-LTE网络到WL