一体化全图形化虚拟仪表式车载信息服务方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车仪表及车载信息服务领域，特别涉及一种一体化全图形化虚拟仪表式车载信息服务系统及方法。
技术背景
[0002]经历了一个多世纪的发展历程，汽车行业已成为全国乃至全世界经济中的一个支柱性产业。2009年中国汽车销售总量跃居全球首位，第一次超越美国。其中，中国的汽车保有量也在随之攀升，并在2014年达到1.41亿辆，未来几年依然会保持快速增长的趋势，预计到2020年前后将达到2.5亿辆。这些数据无疑都彰显着汽车领域的强劲发展势头。
[0003]与此同时，汽车电子化程度逐年提高，使汽车进入高科技产品的范畴，并被看作是衡量一个国家汽车工业水平的重要标志。我国的汽车电子市场规模发展迅速，从2007年的1200多亿元增长到了 2012年的2600多亿元，预计到2015年，将突破4000亿。其中的汽车电子成本占比也在逐年增加，预计2015年会达到40%，相比2000年翻一番。但人们对于电子信息的期望值也在不断增加，原有的车载电子信息系统远不能满足人们日益增长的需求。汽车科技领域正在发生新的技术革命，这些需求也无形之中驱动着汽车产业“改朝换代”的步伐。因此，如何使用电子信息技术、计算机网络技术使得汽车具备电子智能能力，真正的体现数字化、人性化、智能化的一面，更好的为人们服务，已成为当今汽车行业讨论和研宄的热点话题。
[0004]其中，汽车仪表在整个汽车电子中起着举足轻重的作用，作为与驾驶员进行信息交流的窗口，它的分量不言而喻。传统的汽车仪表是机械式的，典型的仪表指针是借助物理原理实现的，由于其简单实用，被广泛用于大小型汽车上。随着电子科学技术的发展，目前我们最常见的仪表盘大多数是采用数字加模拟形式的，即通过特定传感器获取信号，根据脉冲频率的变化驱动步进电机，从而使指针偏转或者显示数字。如今，汽车仪表除了要行使原始的显示职责外，人们对于它的功能及外观也有了更高的要求，并随着车主的群体的壮大化，多样化，这一要求变的愈演愈烈。正所谓众口难调，传统仪表的“一成不变”性显然无法给所有用户带来智能化的功能体验及完美的视觉冲击。
[0005]所以，拥有一款多模式、交互式、全功能的车载仪表及服务的一体化装置，已是大势所趋，取代笨重的、单一的汽车仪表将成为必然。全图形化虚拟仪表及服务系统能够适配于不同车型的样式，符合多种层次产品的定位，真正做到了实用与时尚的完美结合，它的出现将引领汽车仪表到达一个全新的领域，并且必定会在这个汽车时代占有一席之地。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的不足，提出一款基于Android系统的，集全图形化虚拟仪表显示、车辆信息服务等多功能于一体的智能车载系统，为车主提供一种舒适、安逸、安全的驾驶环境和多功能、全方位的驾车服务，为此，本发明采取的技术方案是，一体化全图形化虚拟仪表式车载信息服务系统，包括嵌入式ARM处理器，CAN通讯装置、信息采集装置、3G/4G模块、蓝牙模块、北斗/GPS模块、WIFI模块、多媒体装置、摄像头装置、LCD触摸屏；3G/4G无线通信模块与嵌入式ARM处理器采用MiniPci接口连接，用于根据CPU的指令，向外部互联网请求数据交互，发送远程的报警信息，以及进行远程的信息交互；北斗/GPS模块通过RS232接口与嵌入式ARM处理器进行数据交互；多媒体装置包括专用录音控制芯片、存储器件、MIC，其作用是预存语音导航音频，当进行导航时被调用并通过MIC发出导航语音；CAN通讯装置由控制器、收发器构成，负责车辆状态数据的传输，将来自信息采集装置的完整的车辆行驶状态信息通过嵌入式ARM处理器发送给LCD触摸屏，并以图形化虚拟仪表方式进行显示；蓝牙模块、3G/4G无线通信模块和WIFI模块分别通过嵌入式ARM处理器和IXD触摸屏实现车载网络通讯。
[0007]蓝牙模块通过蓝牙通讯实现嵌入式ARM处理器与包括手机的蓝牙设备之间的文件传输与共享；嵌入式ARM处理器通过蓝牙HCI指令和AT指令对蓝牙模块进行操作，通过嵌入式ARM处理器、LCD触摸屏实现电话的接听，或者通过位于方向盘上的快捷键实现电话的接听；蓝牙模块的语音信号输出接到蓝牙耳机上，车主在行车过程中可以方便的实现语音通话功能。
[0008]嵌入式ARM处理器的接收引脚接CAN通讯装置控制器的发送引脚，嵌入式ARM处理器的发送引脚接CAN通讯装置控制器的输入引脚；同步时钟由嵌入式ARM处理器提供；CAN通讯装置控制器的片选信号由嵌入式ARM处理器的SPI模块的XspiCS控制，CAN通讯装置的主控器的中断引脚与嵌入式ARM处理器的外部中断XEINTO连接，采用中断的方式接收数据；作为CAN主站的信息采集装置及自诊断系统与各个传感器及电控单元(ECU)实时通信，其中，信息采集装置按照固定周期向作为从站的CAN通讯装置的主控器发送数据，自诊断系统则实时监控各传感器及ECU的工作状态，若在此期间发生故障或出现异常，自诊断系统立即向主控器发送故障码。上述提到的传感器主要包括各种压力传感器、液位传感器、温度传感器、流量传感器等，ECU包括发动机控制单元、照明系统、底盘电子控制系统单元及辅助电控单元等。
[0009]一体化全图形化虚拟仪表式车载信息服务方法，包括下列步骤:利用嵌入式ARM处理器上的安卓平台通过CAN通讯装置获取来自信息采集装置的完整的车辆行驶状态信息并提供诊断服务，诊断服务分为两大部分:基于CAN总线的离线诊断服务和基于3G网络的在线诊断服务:
[0010]基于CAN总线的离线诊断服务:利用安卓平台提供的基于SQLite的嵌入式数据库管理系统建立故障诊断系统的后台数据库，即维修手册，并完成数据的查询，新增，删除，修改操作；后台数据库包括两个数据库文件，分别为故障码库和汽车运行数据存储数据库；其中，故障码库包括有两个数据表，一个为存储所有的故障码以及相关维修信息，即维修手册的故障码表，一个为实时保存汽车产生的故障码的实时故障码表；汽车运行数据库包括一个车辆运行数据表，存储汽车运行所需要的数据；
[0011]离线故障诊断的工作流程为:当故障发生时，主控器通过CAN通讯读取车辆自带的自诊断系统产生的故障码，存储在实时故障码表中，并提示故障的出现，然后在数据库故障码表中查询，在对话框中显示故障原因，故障部位、维修建议，从而实现离线故障诊断服务；
[0012]当离线故障诊断无法解决故障难题时，自动启动安卓平台上基于3G的在线故障诊断服务:首先利用安卓平台将故障出现时的车辆运行数据通过3G网络以一定协议传输到远端后台服务器，然后后台服务器进行数据的分析与处理，并把可能的故障原因及维修建议第一时间反馈给安卓平台，从而实现了基于3G网络的在线健康状况诊断服务。
[0013]在安卓平台上集成3G/4G模块、北斗接收机模块、WIFI模块、蓝牙模块、IXD驱动模块、摄像头驱动模块，以及多种标准通信接口电路，并基于安卓平台实现北斗/GPS双导航、车载网络及通讯、倒车后视及车辆行驶监控、蓝牙语音通话、车载娱乐及多媒体、移动办公；其中，导航功能的实现则是通过RS232串口接收来自北斗接收机的信号，采集来自GPS和BD卫星导航系统的信号，进行报文数据解析，获取当前的位置信息和时间信息，通过百度地图提供的API进行地图与导航功能的设计，实现基于北斗接收机的地图与导航功能，可以实现地图定位，地图导航服务，同时还含有语音导航，语音报警服务，保证了用户能够随时知道自己的所处位置，还能够提供基于不同筛选条件的最优路径；车载网络及通讯功能则是在安卓平台下通过3G/4G模块、蓝牙模块、WIFI模块实现整车的网络功能及蓝牙语音通话功能。
[0014]与已有技术相比，本发明的技术特点与效果:
[0015]随着智能车载系统的普及，以及Android开源系统的盛行，该发明所适用的车辆及车型将会大幅度提高，有良好的发展前景。该发明能够极大地满足车载信息系统市场的需求，实现该产品在汽车整车生产中的批量应用，促进我国以汽车制造为中心的工业发展；对产品应用中所需满足的国家、行业的基本要求和潜在要求进行研宄和改进；以该产品研发为龙头，带动我国车载电子信息产业各个生产环节的发展，形成一个完整的产业链。
[0016]本发明主要具有以下功能及特点:
[0017](I)集显示、控制、服务于一体:车载全图形化虚拟仪表显示及服务系统集北斗/GPS双导航、车辆健康状况诊断、车联