一種4g車載智慧終端系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種4G車載智慧終端系統(tǒng)，屬于網(wǎng)絡通訊技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代汽車不停地朝著電子化的方向發(fā)展，汽車將成為最大的電子產(chǎn)品。隨著科學 技術(shù)的不斷更新，車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)成為了汽車網(wǎng)絡的發(fā)展方向。車聯(lián)網(wǎng)通過綜合現(xiàn)代傳感技術(shù)、 通信技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù)，對車況信息和道路交通信息進行全面感知和處理，實現(xiàn) 人與車、人與云、人與人的交互，使汽車和交通環(huán)境越來越智能化。尤其是大數(shù)據(jù)、云系統(tǒng)的 興起，信息時代的各種系統(tǒng)的應用可以通過互聯(lián)網(wǎng)得到更好地實現(xiàn)。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使汽車變 的越來越電子化、互聯(lián)網(wǎng)化和智能化，人們渴望能夠享受到更加美好的汽車生活，技術(shù)的發(fā) 展使人們更加關注汽車生活的品質(zhì)。人們渴望享受更加智能的GPS定位、車輛故障在線診 斷、汽車碰撞報警、車輛調(diào)度管理、車輛油耗統(tǒng)計、里程統(tǒng)計等服務，同時隨著4G網(wǎng)絡的部 署與運營，人們希望在行車過程中享受高速率的Internet上網(wǎng)服務、隨時隨地融入精彩的 互聯(lián)網(wǎng)生活。
[0003] 車載自動診斷（即：OBD)系統(tǒng)能在汽車運行過程中實時監(jiān)測發(fā)動機電控系統(tǒng)及車 輛的其它功能模塊的工作狀況，如有發(fā)現(xiàn)工況異常，則根據(jù)特定的算法判斷出具體的故障， 并以診斷故障代碼（DTC，Diagnostic Trouble Codes)的形式存儲在系統(tǒng)內(nèi)的存儲器上。 系統(tǒng)自診斷后得到的有用信息可以為車輛的維修和保養(yǎng)提供幫助。隨著車輛的各種傳感器 及電子化程度的提高，OBD將各項監(jiān)測功能都納入到了自己的管轄范圍內(nèi)。OBD裝置監(jiān)測 多個系統(tǒng)和部件，包括發(fā)動機、催化轉(zhuǎn)化器、顆粒捕集器、氧傳感器、排放控制系統(tǒng)、燃油系 統(tǒng)、EGR等。OBD接口作為車載監(jiān)控系統(tǒng)的通訊接口，除了讀取故障碼以供修車外，首要的功 能就是可以提供車輛的各種工況數(shù)據(jù)，除了車輛儀表顯示的數(shù)據(jù)外，實際在行車電腦中所 記錄的數(shù)據(jù)要多的多，包括很多無行車電腦顯示屏配置的車輛，其實各項油耗記錄、電池電 壓、空燃比、節(jié)氣門開度、爆震數(shù)量等數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中都是有記錄的。OBD接口的背后背后其實 是整個車輛控制系統(tǒng)的集合體。
[0004] yC/OS-II由Micrium公司提供，是一個可移植、可固化的、可裁剪的、占先式多任 務實時內(nèi)核，它適用于多種微處理器，微控制器和數(shù)字處理芯片（已經(jīng)移植到超過100種 以上的微處理器應用中）。同時，該系統(tǒng)源代碼開放、整潔、一致，注釋詳盡，適合系統(tǒng)開發(fā)。 UC/0S-II可以被稱為面向任務的程序設計方法，與面向?qū)ο蟮某绦蛟O計方法的不同點在 于，它的基本單位不再是類及其變量一一對象，而是任務。同時任務也是程序的組織核心， 任務之間通過消息進行通信。y C/0S-II注重系統(tǒng)的安全性、可靠性和實時性，應用范圍和 領域更加廣闊，已經(jīng)成功應用于軍事、航天、工業(yè)、醫(yī)療汽車和消費電子等領域。
[0005] 如今，人們對汽車的要求不僅僅是安全和環(huán)保，還希望汽車能夠?qū)崿F(xiàn)"始終在線"。 市場對旨在連接車輛與外部世界的車載智能通訊系統(tǒng)產(chǎn)品與解決方案的要求因此也日益 提升，包括從音樂、視頻流，到能夠增強駕乘安全性及效率的云功能等等。目前市場上已存 在一些優(yōu)秀的車載路由器產(chǎn)品。華碩便攜3G無線路由器WL-330N3G，150M傳輸速度，機身 精巧時尚，便于攜帶，是集無線路由器、AP、中繼器、網(wǎng)絡適配器、無線熱點模式、3G共享六種 功能于一體的"無線小精靈"。不僅可以連接家庭寬帶，還可以連接3G無線上網(wǎng)卡，支持USB 供電。華為E5776S-6014G無線路由器是一款隨身車載WIFI路由器，傳輸速率150Mbps，工 作頻段 FDD1800/2600TDD2300,支持 IEEE 802. llg，IEEE 802. 11b，覆蓋范圍 100 米。但是 隨著4G網(wǎng)絡的部署與運營，3G無線路由器越來越不能滿足人們的需求?，F(xiàn)有的4G車載路 由器只提供了共享上網(wǎng)的功能，產(chǎn)品不具備OBD故障檢測、位置服務、行車數(shù)據(jù)統(tǒng)計、異常 報警等智能功能。
[0006] 目前市場上開發(fā)的車載OBD終端設備提供GPS定位、車輛故障在線診斷、汽車碰撞 報警、車輛調(diào)度管理、車輛油耗統(tǒng)計、里程統(tǒng)計等服務，但其通信方式為GPRS和TD-SCDMA， 通信能力有限，不能滿足車聯(lián)網(wǎng)日益增長的通信需求，且不具備車載無線上網(wǎng)功能。
[0007] 隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及嵌入式電子技術(shù)的發(fā)展，汽車生活變得越來越電子化、智能化 和互聯(lián)網(wǎng)化。在這種情況下，市場呼吁新的更加智能的車載終端產(chǎn)品，它能實現(xiàn)車輛在線診 斷、異常情況報警、行車數(shù)據(jù)統(tǒng)計、位置軌跡服務等功能，同時還能作為車載4G-WIFI路由 器，實現(xiàn)車載移動上網(wǎng)功能。而目前的車載OBD終端設備只具備OBD檢測和行車數(shù)據(jù)獲取 等功能，不具備車載無線路由器的功能；而車載無線路由器智能提供上網(wǎng)服務，無法完成智 能行車方面的功能。
[0008] 目前市場上存在的車載終端產(chǎn)品普遍存在著局限性。大部分的車載3G、4G路由器 只能提供無線接入Internet的服務，雖然解決了車載環(huán)境上網(wǎng)的問題，但是不具備行車數(shù) 據(jù)統(tǒng)計、故障診斷、位置服務、異常提醒等智能行車的功能；而一般的OBD車機設備不支持 車載WLAN上網(wǎng)功能，無法滿足車載移動環(huán)境上網(wǎng)的要求。而本發(fā)明能夠很好地解決上面的 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明目的在于提供了一種4G車載智慧終端系統(tǒng)，該系統(tǒng)集車載OBD設備和車 載4G-WIFI路由器于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)故障在線診斷、車輛狀態(tài)監(jiān)測、異常報警、位置服務、行 車數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能，同時能夠?qū)崿F(xiàn)車載4G-WIFI無線路由器的功能。硬件方面，本發(fā)明實現(xiàn) 的車載終端設備包括微控制器和各功能模塊，通過智能OBD模塊獲取車輛OBD數(shù)據(jù)碼，通過 GPS模塊獲取車輛位置信息，通過三坐標加速度計模塊獲取休眠、喚醒感應信息和碰撞檢測 信息，通過WLAN模塊為車內(nèi)移動上網(wǎng)設備提供網(wǎng)絡接入，通過4G模塊連接互聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù) 發(fā)送到后臺服務器。軟件方面，本發(fā)明采用了UC/0S-II嵌入式操作系統(tǒng)，進行任務的精確 實時響應。實現(xiàn)了一機兩用，集車載OBD終端和車載4G-WIFI路由器于一體，使用方便，功 能強大，性能可罪。
[0010] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種4G車載智慧終端系統(tǒng)，該系統(tǒng) 包括電源模塊、OBD模塊、4G模塊、WLAN模塊、GPS模塊、外部FLASH模塊、坐標加速度計模 塊和微控制器。
[0011] 電源模塊的功能是：電源模塊主要負責把外接的OBD直流35V電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)需 要的直流5V、3.3V等電源?？紤]到板子的功率負載均衡的問題，本發(fā)明中分為兩路供電方 向，一路是為為MCU、OBD電路模塊、GPS芯片、FLASH、3D傳感器芯片等部分供電，另一路為 4G模塊和WIFI模塊供電。
[0012] OBD模塊的功能是：其作用是通過OBD接口讀取車輛診斷系統(tǒng)的各項參數(shù)，完成在 線故障診斷、車輛狀態(tài)監(jiān)測等多項關鍵性功能。本發(fā)明中使用了迪納科技自助開發(fā)的OBD 智能電路模塊，迪納科技隨后將對該模塊產(chǎn)品進行定型發(fā)布。
[0013] 4G模塊的功能是：使用大唐電信旗下聯(lián)芯科技的LC6365S模塊。本模塊與WLAN 模塊共同組成系統(tǒng)的無線路由部分，與普通路由器相比，它增加了一個4G(即：TD-LTE)撥 號部分，在路由器上插上US頂卡，接入運營商LTE網(wǎng)絡，實現(xiàn)Internet的接入服務。終端 采集的各項行車數(shù)據(jù)通過它上傳至云服務平臺，同時實現(xiàn)用戶共享上網(wǎng)。4G通信模塊通過 USB總線與處理器相連，它是一個射頻模塊，需要和外接LTE天線進行信號輻射。它的功能 是實現(xiàn)數(shù)據(jù)承載從無線到無線的轉(zhuǎn)換，即TD-LTE網(wǎng)絡到WL