一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，包括车机端、车载显示端、移动手机端和车联网云端，还包括有线通信模块和无线通信模块。所述车机端包括视频图像采集处理模块、GPS模块、车载设备驱动电路、车辆信息处理模块和车机端通信模块；视频图像采集处理模块用于采集视频图像，并对采集到的视频图像进行矫正、拼接完成全景图像；GPS模块用于定位并获取地图信息；车载设备驱动电路用于驱动车载设备；车辆信息处理模块用于对车辆传感器采集到的信号进行处理。本发明可处理的信息量大、可靠性高，能够为用户提供更全面的服务，并能提供全景显示功能，能够为用户的安全驾驶提供保障。
【专利说明】
一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，涉及车载系统和汽车电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，车联网技术在汽车领域开始逐渐推广和应用。车联网系统是指利用先进传感器技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对道路和交通进行全面感知，实现多个系统间大范围、大容量数据交互，对每一辆汽车进行交通全程控制，对每一条道路进行交通全时空控制，以提供交通效率和交通安全为主的网络与应用。为驾驶员的安全驾驶和辅助驾驶提供技术支持。
[0003]近年来，智能手机迅速崛起，在日常生活中，无处不在。智能手机不仅能够实时在线，而且可以通过应用软件的不断更新增加其功能的灵活性，同时智能手机可方便的与互联网相连，使其在汽车上的应用前景非常广阔。但是传统的将手机作为独立系统进行数据处理分析的方法，将极大的消耗手机资源。同时，由于手机资源有限，不方便对车辆和驾驶员的大量数据进行大数据处理，使其能够提供的服务功能受限。
[0004]专利号为CN 103237087A，专利名称为车载智能终端和车联网链路保护系统，该专利指出了仅提出了将车载智能终端与无线局域网络建立连接，以及故障解决方法，但并没有提出如何结合车辆本身的驾驶环境和车辆本身的行驶状况对车辆进行服务，该专利仅利用互联网作为数据传递利用的中心，同时没有将车辆的行驶环境以及车辆本身的情况进行分析，该专利的分析不够全面，功能不够齐全。
[0005]专利号为CN 103793787 A，专利名称为一种车联网的处理系统，该专利指出了现有技术中存在的问题，进行了相应的改进，但是该专利中行驶记录的采集并没有给出具体的手段，同时具体实施部分给出的内容更接近该专利的使用介绍，实现的技术手段不是十分明确，同时该专利的功能并不够强大，还缺少车辆本身的行驶360度全方位的采集。
[0006]此外，环视技术作为汽车辅助驾驶技术，能够实时地、真实地获取汽车周围环境信息，已经在汽车上得到广泛应用。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的缺陷，提供一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，在提供驾驶员汽车环视全景图像的基础上，利用车联网将车机、智能手机和车联网云端进行互联，实现信息的交互共享，为用户提供全方位的多功能辅助驾驶服务。
[0008]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，包括相互连接的车机端、移动手机端和车联网云端，还包括与所述车机端相连接的车载显示端，其中:
所述车机端包括视频图像采集处理模块、GPS模块、车载设备驱动电路、车辆信息处理模块和车机端通信模块；
所述视频图像采集处理模块用于采集车身周围的视频图像，并对采集到的视频图像进行矫正、拼接处理，发给车载显示端用于全景图像显示；
所述GPS模块用于定位并获取地图信息，并将获取的信息发给车载显示端便于车辆定位和导航服务，同时将数据信息无线发送给车联网云端便于数据保存和数据处理；
所述车载设备驱动电路用于驱动车载设备；
所述车辆信息处理模块用于对车辆传感器采集到的OBD信息进行处理，处理后发送给车载显示端和车联网云端；
所述车机端通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，在车机端和车载显示端之间通过有线通信模块通信，在车机端、移动手机端和车联网云端通过无线通信模块通信；其中，有线通信模块通过LVDS进行通信；无线通信模块通过3G模块、蓝牙模块或WiFi模块进行通信；
所述车载显示端用于接收和显示全景视频图像以及车机端的OBD信息，同时对接收到GPS信息进行处理，为用户提供导航服务；
所述移动手机端用于和车机端、车联网云端进行数据通信，发送信息服务请求，接收相关服务信息；
所述车联网云端用于接收和处理车载数据，处理手机端的请求信息，并进行相应的服务信息反馈。
[0009]作为本发明的进一步优选方案，所述视频图像采集处理模块输入为广角鱼眼摄像头的视频数据，所述鱼眼摄像头至少4个，分别设置于车辆左右后视镜处和前后车牌处的四个位置。
[0010]作为本发明的进一步优选方案，所述移动手机端为具有蓝牙和WiFi功能的通用智能手机，通过手机应用程序向车联网云端发送服务请求，并接收和显示车联网云端反馈的数据信息。
[0011]作为本发明的进一步优选方案，所述车联网云端通过移动手机端提供的服务信息包括历史驾驶信息获取、车辆异常情况预警、驾驶行为分析服务和车辆保养维修服务。
[0012]作为本发明的进一步优选方案，通过WiFi和3G网络将保存于车联网云端的历史驾驶数据信息发送给移动手机端，实现所述历史驾驶信息获取。
[0013]作为本发明的进一步优选方案，所述的历史驾驶数据信息，包括历史行车时间、行车轨迹和车辆0BD数据。
[0014]作为本发明的进一步优选方案，所述的车辆异常情况预警，通过车联网云端对0BD信息和故障信息进行数据分析，将车辆出现的异常情况及时反馈给移动手机端，并为用户提供相应的解决方案。
[0015]作为本发明的进一步优选方案，所述的驾驶行为分析服务，结合行车路况和0BD信息，车联网云端对用户的驾驶行为进行数据分析，并向移动手机端发送相应的矫正提醒信息，为用户提供驾驶行为的矫正服务，保障车辆安全驾驶。
[0016]作为本发明的进一步优选方案，所述的车辆保养维修服务，车联网云端根据用户登记的车辆信息，并结合历史0BD信息，通过向移动手机端发送信息，实现用户的保养维修提醒服务。
[0017]作为本发明的进一步优选方案，所述OBD信息包括车速、发动机转速和瞬时油耗。
[0018]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:本发明将智能手机作为辅助驾驶系统的一部分，增加了系统的灵活性和便捷性，为用户接收实时信息提供可能；智能手机只是作为服务信息的接收端，车辆数据信息的处理由车联网云端进行，减小了移动手机端的资源消耗，为车联网的实现提供了用户基础；通过手机与车联网相连，能够利用手机应用程序为用户提供丰富多彩的应用服务，结构简单，成本较低；车联网云端能够对车辆和驾驶员产生的大量数据进行分析处理，为驾驶行为分析和车辆异常预警提供技术可能；环视技术、移动手机与车联网的信息交互，提高了汽车驾驶的安全性和舒适性，同时，能够实现与交管部门、汽车厂商、保险公司进行数据共享，为用户提供全方位服务，也使得车联网的实现成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的系统架构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
如图1所示，本实施例提供一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，包括车机端、车载显示端、移动手机端和车联网云端，所述车机端和车载显示端之间通过有线通信模块通信，车机端、移动手机端和车联网云端通过无线通信模块通信。所述车机端包括视频图像采集处理模块、GPS模块、车载设备驱动电路、车辆信息处理模块和车机端通信模块，其中:所述视频图像采集处理模块首先对四个广角摄像头采集到的汽车周围图像信息进行模数转换，将模拟视频图像转换成数字视频图像。由于广角摄像头采集到的图像会有一定的变形，所以还需要对转换后的数字视频图像进行畸变矫正，这里采用张正友的方法进行矫正。最后，对矫正后的四个视频图像进行拼接处理成完整的全景视图，发给车载显示端用于全景图像的显示。本实施例采用图像遍历的方法用于图像拼接，由于这方面的专利和论文较多，这里不在赘述。
[0021]所述GPS模块用于定位并获取地图信息，并将获取的信息发给车辆显示端便于车辆定位和导航服务，同时将数据信息通过3G或WIFI模块无线发送给车联网云端用于数据保存和数据处理；
所述车载设备驱动电路用于驱动车载设备，给各车载设备提供相应的稳压电流和电压，并提供相应的电路保护作用；
所述车辆信息处理模块首先是利用车辆自身的传感器采集相应的车辆信息，比如车速、发动机转速、瞬时油耗、水温等OBD (On-Board Diagnostic,车载诊断系统)信息以及油门踏板的位置信息等，然后将采集到的模拟信号处理成数字信号发给车载显示端和车联网云端用于后续的车载显示和云端数据处理，便于为用户提供可视化的界面服务和汽车驾驶预警服务；
所述车机端通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，其中，有线通信模块通过LVDS (Low Voltage Differential Signal,又称 RS644 总线接口)接口进行通信,主要用于车机端和车载显示端之间的有线通信；无线通信模块通过3G模块、蓝牙模块或WiFi模块进行通信，主要用于车机端和车联网云端、车机端和移动手机端、车联网云端和移动手机端之间的无线通信；
所述车载显示端首先用于接收全景视频图像、车机端的OBD信息以及GPS信息等，然后对接收到的全景视频图像进行可视化显示，显示的图像尺寸将根据具体的显示屏尺寸确定。同时，对接收到的GPS信息结合地图数据进行车辆定位处理，为用户提供导航服务。具体提供的导航服务为，在用户指定目的地之后，将结合车辆的行车轨迹、平均油耗以及剩余油量计算本次行车总油耗，当油量不足时，将为用户提供加油提醒服务，并将加油站位置信息与最短行车轨迹进行整合。整合后的行车轨迹中将包含加油站信息，并在中途到达加油站前，提醒用户补充燃油。如若因某种原因未能及时补充燃油，将重新计算行车轨迹，可在燃油消耗前再次补充燃油，确保车辆能够及时到达目的地。在本实施例中，全景视频图像、导航图和部分OBD信息都在显示屏中进行显示，本实施例结合实际情况将采用7寸液晶显示屏，显示的OBD信息包括车速、瞬时油耗和水温。
[0022]所述移动手机端用于和车机端、车联网云端进行数据通信，发送信息服务请求，接收相关服务信息。本实施例的具体的实施步骤为，当用户需要获取历史行车轨迹、历史车辆0BD信息、当前的车辆位置和0BD信息等，可通过移动手机端的Android平台软件向车联网云端或车机端发送信息服务请求。在车联网云端或车机端反馈数据后，移动手机端自动接收相关服务信息，并且Android平台软件自动进行可视化显示。
[0023]所述车联网云端用于接收和处理车载数据，处理手机端的请求信息，并进行相应的服务信息反馈。本实施例中的车联网云端主要起到数据保存、数据处理和提供服务的功能。数据保存主要用于保存车辆的历史行车轨迹、历史车辆0BD信息和车辆相关的购置信息等。数据处理主要是对保存的相关数据信息进行处理，包括车辆故障码数据解析处理、驾驶员驾驶数据分析处理、车辆购置信息数据分析等，对相关数据信息的处理在于提供相关的服务功能。提供服务的功能主要是通过向移动手机端发送服务信心进行实施，具体提供的服务功能在下面阐述。
[0024]所述视频图像采集处理模块输入为广角鱼眼摄像头的视频数据，广角鱼眼摄像头至少为4个，分别设置于车辆左右后视镜处和前后车牌处的四个位置。
[0025]所述移动手机端为具有蓝牙和WiFi功能的通用智能手机,通过手机应用程序向车联网云端发送服务请求，并接收和显示车联网云端反馈的数据信息。
[0026]所述车联网云端通过移动手机端提供的服务信息包括历史驾驶信息获取、车辆异常情况预警、驾驶行为分析服务和车辆保养维修服务。
[0027]所述的历史驾驶信息获取，主要是用户通过移动手机端的Android平台软件向车联网云端发送历史数据请求，车联网云端在获得数据请求后，通过WiFi和3G网络将保存于车联网云端的历史驾驶数据信息发送给移动手机端，移动手机端再进行自动显示，方便用户查看。所述的历史驾驶数据信息，包括历史行车时间、行车轨迹和车辆0BD数据等。
[0028]所述的车辆异常情况预警，主要是通过对车机端发送过来的0BD信息和故障信息进行数据分析，在分析后得知车辆出现异常情况时，车联网云端将及时将异常情况反馈给移动手机端，并针对异常情况为用户提供相应的解决方案。
[0029]所述的驾驶行为分析服务，结合行车路况和0BD信息，车联网云端对用户的驾驶行为进行数据分析，并向移动手机端发送相应的矫正提醒信息，为用户提供驾驶行为的矫正服务，保障车辆安全驾驶。本实施例中要分析的驾驶行为主要指车辆的加减速情况、方向盘转向情况以及刹车情况。
[0030]所述的车辆保养维修服务，车联网云端根据用户登记的车辆购置信息(车辆型号、购置时间、保养维修记录、车辆保险等)，并结合历史OBD信息，进行相关的车辆保养维修分析处理，将处理的结果通过WiFi或3G网络向移动手机端发送信息，为用户提供保养维修提醒服务。
[0031]本实施例具体实施时:
为采集车身周围图像，将四个广角鱼眼摄像头分别安装在车辆左右后视镜处以及前后车牌处的四个位置，所述的四个摄像头将实时采集视频图像传输给所述车机端的视频图像采集处理模块；所述视频图像采集处理模块对接收到的视频图像进行畸变矫正和拼接完成全景视频图像；最后，所述视频图像采集处理模块将全景视频图像进行压缩编码传输给车机端通信模块。
[0032]所述车机端通信模块读取所述视频图像采集处理模块传输过来的全景视频图像，同时从车载传感器读取汽车状态信息和GPS模块读取车辆位置信息，经过LVDS、蓝牙、WiFi或3G网络发送至车载显示端、移动手机端和车联网云端；其中，由于全景视频图像流量过大，本实施例并不会将全景视频图像发送给移动手机端和车辆网云端；车机端与车载显示端之间通过LVDS接口进行有线通信，车机端将全景视频图像、汽车状态和车辆位置等信息实时发送给车载显示端；车机端与车联网云端之间通过WiFi或3G网络进行长距离无线通信，车机端将汽车状态信息和车辆位置信息实时发送给车辆网云端；车机端与移动手机端之间通过蓝牙进行短距离无线通信，车机端将汽车状态信息和车辆位置信息根据手机指令发送给移动手机端。
[0033]进一步，当移动手机端离车机端较近时，移动手机端可通过蓝牙与车机端进行数据通信，获得车载数据；
进一步，当移动手机端离车机端较远时，移动手机端可通过WiFi或3G网络与车联网云端进行数据通信，车联网云端保存车机端的历史车载数据；
此外，由于车机端保存的数据有限，当移动手机端向车机端发送数据请求时，有可能无数据反馈，此时，移动手机端可向车联网云端发送数据请求。
[0034]所述车载显示端的通信模块读取车机端传输过来的数据，并将全景视频图像和相关的车辆信息进行图像化显示，包括全景视频图像、导航图和部分OBD信息，显示的OBD信息包括车速、瞬时油耗和水温。本实施例采用7寸液晶显示屏。
[0035]在本实施例中，所述的车载显示端设置了基于Android平台的应用软件，其功能包括:显示全景视频图像、地图导航及服务、实时显示汽车信息、实时监测汽车状态。
[0036]所述车联网云端实时接收和保存车机端传输过来的数据，并对移动手机端的发送过来的数据请求进行数据反馈；同时，所述车联网云端会对获取到历史车辆数据进行分析，为用户提供车辆异常情况预警和驾驶行为分析服务，当车辆出现异常情况或驾驶行为需要改进，车联网云端会主动向移动手机端发送提醒服务；对车辆保养维修记录进行跟踪，定期向移动手机端发送车辆维修保养提醒，进而为用户提供车辆保养维修服务。
[0037]在本实施例中，所述的移动手机端也设置了基于Android平台的应用软件，其功能包括:向车机端和车联网云端发送数据请求、接收来自车机端和车联网云端的反馈信息以及接收来自车联网云端的服务提醒。其中，移动手机端能够发送的数据请求包括历史车辆OBD信息、历史行车轨迹和当前车辆位置。
[0038]上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1.一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于，包括相互连接的车机端、移动手机端和车联网云端，还包括与所述车机端相连接的车载显示端，其中: 所述车机端包括视频图像采集处理模块、GPS模块、车载设备驱动电路、车辆信息处理模块和车机端通信模块； 所述视频图像采集处理模块用于采集车身周围的视频图像，并对采集到的视频图像进行矫正、拼接处理，发给车载显示端用于全景图像显示； 所述GPS模块用于定位并获取地图信息，并将获取的信息发给车载显示端便于车辆定位和导航服务，同时将数据信息无线发送给车联网云端便于数据保存和数据处理； 所述车载设备驱动电路用于驱动车载设备； 所述车辆信息处理模块用于对车辆传感器采集到的OBD信息进行处理，处理后发送给车载显示端和车联网云端； 所述车机端通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，在车机端和车载显示端之间通过有线通信模块通信，在车机端、移动手机端和车联网云端通过无线通信模块通信；其中，有线通信模块通过LVDS进行通信；无线通信模块通过3G模块、蓝牙模块或WiFi模块进行通信； 所述车载显示端用于接收和显示全景视频图像以及车机端的OBD信息，同时对接收到GPS信息进行处理，为用户提供导航服务； 所述移动手机端用于和车机端、车联网云端进行数据通信，发送信息服务请求，接收相关服务信息； 所述车联网云端用于接收和处理车载数据，处理手机端的请求信息，并进行相应的服务信息反馈。
2.根据权利要求书I所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:所述视频图像采集处理模块输入为广角鱼眼摄像头的视频数据，所述广角鱼眼摄像头至少4个，分别设置于车辆左右后视镜处和前后车牌处的四个位置。
3.根据权利要求书I所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:所述移动手机端为具有蓝牙和WiFi功能的通用智能手机，通过手机应用程序向车联网云端发送服务请求,并接收和显示车联网云端反馈的数据信息。
4.根据权利要求书I所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:所述车联网云端通过移动手机端提供的服务信息包括历史驾驶信息获取、车辆异常情况预警、驾驶行为分析服务和车辆保养维修服务。
5.根据权利要求书4所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:通过WiFi和3G网络将保存于车联网云端的历史驾驶数据信息发送给移动手机端，实现所述历史驾驶信息获取。
6.根据权利要求书5所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:所述的历史驾驶数据信息，包括历史行车时间、行车轨迹和车辆OBD数据。
7.根据权利要求书4所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:所述的车辆异常情况预警，通过车联网云端对OBD信息和故障信息进行数据分析，将车辆出现的异常情况及时反馈给移动手机端，并为用户提供相应的解决方案。
8.根据权利要求书4所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:所述的驾驶行为分析服务，结合行车路况和OBD信息，车联网云端对用户的驾驶行为进行数据分析，并向移动手机端发送相应的矫正提醒信息，为用户提供驾驶行为的矫正服务，保障车辆安全驾驶。
9.根据权利要求书4所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:所述的车辆保养维修服务，车联网云端根据用户登记的车辆信息，并结合历史OBD信息，通过向移动手机端发送信息，实现用户的保养维修提醒服务。
10.根据权利要求书9所述的一种基于车联网的多功能辅助驾驶服务系统，其特征在于:所述用户登记的车辆信息包括车辆型号、购置时间、保养维修记录和车辆保险；所述OBD信息包括车速、发动机转速和瞬时油耗。
【文档编号】H04L29/08GK104392622SQ201410621981
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】沙骁骅, 刘亚辉, 张旻 申请人:南京富士通南大软件技术有限公司