一種車輛信號及電源接口轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車用通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車載多功能移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車相對封閉，外部設(shè)備很難與車內(nèi)設(shè)備相連接，特別是個(gè)人移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)大規(guī)模普及，廣大車主用戶有迫切的需求使車內(nèi)設(shè)備與個(gè)人設(shè)備通聯(lián)，發(fā)揮各自優(yōu)勢，應(yīng)用于不同場景，增加不同的個(gè)性化應(yīng)用。
[0003]目前，車內(nèi)連接移動(dòng)設(shè)備的途徑主要是通過車載中控設(shè)備或者車載電腦的外置USB-0TG接口，實(shí)現(xiàn)充電，語音通話，音樂播放的功能?；蛘咄ㄟ^耳機(jī)插孔連接到車輛喇叭，實(shí)現(xiàn)音樂播放功能?，F(xiàn)在的車載電腦或者車載中控的功能已經(jīng)很強(qiáng)大，高級的通常都帶有操作系統(tǒng)，比如Wince，Android，Linux。能夠?qū)崿F(xiàn)DVD播放，GPS導(dǎo)航，藍(lán)牙通話，3G通信，3G上網(wǎng)，影音播放，文件存儲，倒車影像，行車記錄，車輛工況信息查詢。
[0004]但是他們只能在車上專用，升級困難，使用率低，通用性差，不便于功能擴(kuò)展，價(jià)格昂貴。同時(shí)由于車規(guī)的要求，無法實(shí)現(xiàn)真正的高清顯示和娛樂功能。另外在功能上與現(xiàn)在的智能手機(jī)，平板電腦和筆記本移動(dòng)電腦重復(fù)較多。而我們常用的智能手機(jī)，平板電腦等移動(dòng)設(shè)備功能強(qiáng)大，硬件升級換代快，軟件應(yīng)用豐富，擴(kuò)展性強(qiáng)。但是他們無法實(shí)現(xiàn)車載的部分功能，特別是實(shí)時(shí)倒車影像，行車音視頻記錄，車輛工況監(jiān)測等對駕駛有很大影響的功能。
[0005]還有一些產(chǎn)品使用無線通信協(xié)議，比如WiFi，藍(lán)牙等實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備與車機(jī)或者車輛0BD接口的互聯(lián)互通。但是這種連接方式在帶寬和穩(wěn)定性方面有不足。藍(lán)牙的帶寬無法滿足視頻傳輸?shù)囊?，WiFi帶寬足夠但是容易受到環(huán)境影響，也容易被入侵。在安全要求很高的車輛總線應(yīng)用方面WiFi的安全性是不夠的。
[0006]前述的2種技術(shù)都無法很好的使車載設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備安全可靠快速的連接，如何解決這個(gè)問題？我們考慮采用硬連接的物理接口解決無線傳輸?shù)陌踩蛶拞栴}。
[0007]有些方案使用車載中控或車載導(dǎo)航儀和移動(dòng)設(shè)備相連，在功能上有很多重復(fù)的地方，成本偏高。無線連接是另一種連接方式，但是無線連接在實(shí)時(shí)性上不如本發(fā)明的硬件連接方式，而且會受到干擾和入侵，也無法完成電源供給。
[0008]鑒于此，提出本申請。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此本發(fā)明主要目的是解決移動(dòng)設(shè)備和車載設(shè)備的可靠連接問題。使移動(dòng)設(shè)備能夠完成實(shí)時(shí)倒車影像，行車音視頻記錄，音視頻播放，車輛工況監(jiān)測等功能，同時(shí)移動(dòng)設(shè)備可以通過本發(fā)明利用車輛設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。
[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0011]—種車輛信號及電源接口轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，包括一多功能接口，其中車輛設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備的信號交換通過這個(gè)多功能接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，所述多功能接口包括功能電路部分、用于同移動(dòng)設(shè)備連接的微小型接口移動(dòng)設(shè)備端及用于同車載設(shè)備連接的微小型接口車載端;
[0012]所述多功能接口采用30針的小封裝表貼型插座和公頭，在車輛端采用30針公頭插頭方式，在移動(dòng)設(shè)備端采用插座方式；當(dāng)移動(dòng)設(shè)備插入到多功能接口時(shí)，為了辨別狀態(tài)設(shè)備需要判斷一個(gè)I/O的電壓狀態(tài)，當(dāng)這個(gè)I/O被拉高時(shí)，就說明設(shè)備已經(jīng)插入系統(tǒng)中，設(shè)備中的系統(tǒng)軟件會進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，在多功能接口中偵測I/O被定義在功能電路中的管腳
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[0013]所述移動(dòng)設(shè)備包括并不限于手機(jī)，平板電腦，筆記本移動(dòng)電腦，GPS導(dǎo)航儀，數(shù)碼攝影攝像設(shè)備，手持式或移動(dòng)式檢測設(shè)備等。
[0014]所述多功能接口通常是內(nèi)置在設(shè)備外殼中，直接焊接在設(shè)備的主板上，也可以通過外置模塊實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接，在車輛端采用30針公頭插頭方式，安裝方式可以多種多樣，根據(jù)不同車型不同移動(dòng)設(shè)備采取多樣化的實(shí)現(xiàn)路徑，也可以標(biāo)準(zhǔn)化安裝配合標(biāo)準(zhǔn)化的移動(dòng)設(shè)備端，即可以固定在特定位置，也可以采用封閉帶線接頭模式靈活使用；
[0015]所述微小型接口車載端與車載的高清模擬攝像頭連接，車輛實(shí)時(shí)倒車影像和行車記錄的影像采集是通過前后置的高清模擬攝像頭進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，信號格式一般是CVBS，或者分量輸出信號等模擬信號，這部分信號可以直接通過多功能接口上傳到設(shè)備端，設(shè)備端處理器的編碼器可以處理模擬信號，并編碼成數(shù)字流媒體格式；
[0016]所述微小型接口車載端經(jīng)CAN總線控制和單片機(jī)及CAN收發(fā)電路連接至車輛接口，采集車輛工況信息，車輛工況信息是由車輛的CAN總線提供，CAN是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，CAN總線采用分層結(jié)構(gòu)，規(guī)范規(guī)定了任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的兼容性；一般設(shè)備端是沒有CAN的適配接口的，所以，我們需要相應(yīng)的電路進(jìn)行適配與解碼，再由多用途接口上傳信息到設(shè)備端，這部分電路由CAN收發(fā)電路，CAN控制電路和單片機(jī)及附屬電路組成，附屬電路包括電源、CAN隔離電路、時(shí)鐘電路、濾波電路及看門狗電路等組成；
[0017]CAN收發(fā)電路中的收發(fā)芯片可以采用飛利浦半導(dǎo)體公司的PCA82C250集成電路芯片，該芯片適合汽車中的高速應(yīng)用(高達(dá)1M baud)，可以對總線提供不同的發(fā)送能力和對CAN控制器提供不同的接收能力，它符合IS011898”標(biāo)準(zhǔn)；也可以采用其他廠家生產(chǎn)的類似芯片，為了保護(hù)系統(tǒng)電路、提高抗干擾能力，在控制器電路與CAN收發(fā)器之間采用了高速光隔器件，可以消除CAN總線網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)的影響；
[0018]CAN控制器可以采用飛利浦半導(dǎo)體公司的SJA1000芯片或其他公司的類似功能芯片，SJA1000是應(yīng)用于汽車和一般工業(yè)環(huán)境的獨(dú)立CAN總線控制器。具有完成CAN通信協(xié)議所要求的全部特性；
[0019]CAN總線的主控制器可以有單片機(jī)來承擔(dān)，通常使用ATMEL公司51系列的89C51，主要用于對CAN控制器SJA1000及設(shè)備端RS232串口的初始化，并通過對CAN控制器SJA1000及RS232串口的控制操作實(shí)現(xiàn)CAN總線與設(shè)備端的數(shù)據(jù)交換等通信任務(wù)。CAN總線信息通過多功能接口中的RS232接口上傳到設(shè)備端，設(shè)備端再做相應(yīng)的處理；
[0020]所述多功能接口通過電源轉(zhuǎn)換電路連接至車輛電源，可以給移動(dòng)設(shè)備提供5伏電源，利用車輛自身的12V電源通過電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成5V電源，通過多功能接口給設(shè)備端提供電源，電源轉(zhuǎn)換電路是通常所說的DC-DC開關(guān)電源電路。持續(xù)充電電流能達(dá)到2A ;
[0021]移動(dòng)設(shè)備的音頻信號可以通過多功能接口經(jīng)功放電路輸出到車輛音響系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)音樂本地播放，語音通話本地播放等音頻擴(kuò)展功能，這部分需要功放電路，設(shè)備的音頻信號通過多功能接口輸出到功放電路的輸入端，功放電路放大音頻信號再輸出到車輛的喇叭，同時(shí)用一根I/o控制功放電路的靜音管腳；
[0022]車輛方向盤控制按鍵的信號和其他車輛按鍵信號可以通過多功能接口上傳到移動(dòng)設(shè)備端，實(shí)現(xiàn)控制移動(dòng)設(shè)備端的應(yīng)用程序或其他設(shè)置，一般方向盤按鍵的電路兩大類，一種是總線型的，由一個(gè)微處理器獲取和處理鍵盤按鍵電路的信號，通過LIN總線或者串行總線發(fā)給ECU ;另一種是非總線型的，直接通過雙線間電壓差來判斷按鍵的鍵值；每種車型的方向盤按鍵電路不同，因此我們的電路要有可選擇性，使用一個(gè)低成本的單片機(jī)電路來處理鍵盤信號，同時(shí)通過外置的跳線或開關(guān)來選擇按鍵電路的類型，使單片機(jī)可以跳轉(zhuǎn)到不同的處理程序，然后輸出一個(gè)串行信號到設(shè)備端；有些車型的按鍵信號通過LIN總線連接到CAN總線中，就可以使用前述的CAN處理電路來處理；
[0023]車輛內(nèi)部的USB接口或外置音頻接口可以連接外部的存儲設(shè)備或音頻設(shè)備，這些接口都可以通過多功能接口連接到移動(dòng)設(shè)備，從而使移動(dòng)設(shè)備可以外擴(kuò)存儲設(shè)備或者播放外置音頻，這部分電路直接連接即可。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明有效地結(jié)合了車載設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備的使用，簡化了設(shè)計(jì)，節(jié)約成本，并可以使功能越發(fā)強(qiáng)大的個(gè)人智能手持設(shè)備能更有效可靠地服務(wù)于車輛駕駛者和乘客。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明電路框架原理圖；
[0026]圖2為本發(fā)明多功能接口定義圖。
圖3為本發(fā)明原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0028]如圖1、圖2、圖3所示，一種車輛信號及電源接口轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，包括一多功能接口，其中車輛設(shè)備和手持移動(dòng)設(shè)備的信號交換通過這個(gè)多功能接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，所述多功能接口包括功能電路部分、用于同移動(dòng)設(shè)備連接的微小型接口移動(dòng)設(shè)備端及用于同車載設(shè)備連接的微小型接口車載端；
[0029]所述多功能接口采用30針的小封裝表貼型插座和公頭，在車輛端采用30針公頭插頭方式，在移動(dòng)設(shè)備端采用插座方式；當(dāng)移動(dòng)設(shè)備插入到多功能接口時(shí)，為了辨別狀態(tài)設(shè)備需要判斷一個(gè)I/O的電壓狀態(tài)，當(dāng)這個(gè)I/O被拉高時(shí)，就說明設(shè)備已經(jīng)插入系統(tǒng)中，設(shè)備中的系統(tǒng)軟件會進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，在多功能接口中偵測I/O被定義在(圖2的管腳20。)
[0030]所述多功能接口通常是內(nèi)置在設(shè)備外殼中，直接焊接在設(shè)備的主板上，也可以通過外置模塊實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接，在車輛端采用30針公頭插頭方式