CN201096879Y - Gps智能导航系统的车载主机单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种GPS智能导航系统的车载主机单元，包括控制处理电路及与控制处理电路相连的GPS模块、存储器、输入/输出装置，所述控制处理电路还连接有用于接收安装在车辆轮胎中的胎压监测模块所发射的RF信号的RF接收模块。实施本实用新型的车载主机单元，不仅能够降低成本、节省空间，而且利用GPS导航系统的高级语音设备及彩显装置能够为轮胎压力检测系统提供更好的信息输出方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆导航及监测技术，更具体地说，涉及一种整合有TPMS胎压监测功能和GPS导航功能的智能导航系统的终端设备。
背景技术
胎压监测系统(Tire Pressure Monitoring System，简称TPMS)，是由安装于轮胎内的感应器/发射器模组，测量并处理每个轮胎内的气压、温度，通过无线发射装置将信号发射传输到安装在驾驶室内的接收器上，可实时显示于显示器上，当任何一个轮胎的气压，温度超出所设定的正常区域值时，可通过声，光，电向驾驶者报警，提醒。
全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有在海、陆、空定位能力与全方位实时三维导航的新一代卫星定位与导航系统。GPS系统不仅可用于测量、导航，还可用于测速、授时。通过GPS接收到的卫星信号准确定位，可以得知车辆的行驶路线、位置、速度、海拔等信息。
美国汽车工程师协会的调查统计表明，美国每年有26万起交通事故是由于汽车轮胎气压低或渗漏造成的，美国运输部国家公路交通安全管理委员会(NHTSA)制定的法规中规定：美国新出厂的轻型汽车将逐步引入TPMS。此外，随着汽车工业的发展及汽车电子市场的逐渐成熟，便携式/车载导航系统的应用也日趋广泛。在欧美及日本，便携式/车载导航系统使用已比较普遍，目前国内GPS汽车导航系统也具有急剧增长的市场趋势。
便携式/车载智能导航系统一般都带有显示装置、声音输出设备，及方便的触摸屏输入设备，以便为驾驶员提供便捷的图像及声音导航信息。而轮胎压力检测系统(TPMS)在驾驶室接收端也同样包含一个显示装置，用于显示各个轮胎的气压及温度值，同时也都有一个声音输出设备，用于为驾驶员提供声音警报。因而，在同时安装有GPS导航系统及TPMS胎压监测系统的车辆中，驾驶室内有两套显示装置及声音输出设备。这种重复配置势必占用更多的有限空间，也造成资源的浪费。因此，有必要设计一种集成TPMS功能的GPS智能导航系统的车载主机单元。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述重复设置而造成的成本高、占用空间大的缺陷，提供一种整合TPMS胎压监测功能和GPS导航功能的智能导航系统的终端设备。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种GPS智能导航系统的车载主机单元，包括控制处理电路及与控制处理电路相连的GPS模块、存储器、输入/输出装置，所述控制处理电路还连接有用于接收安装在车辆轮胎中的胎压监测模块所发射的RF信号的RF接收模块。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述控制处理电路设置有USB接口、SD卡接口和/或微硬盘接口。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述存储器包括SDRAM存储器和/或Flash存储器。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述输入/输出装置包括显示屏+按键或触摸式显示屏。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述控制处理电路连接有语音IC，所述输出装置包括扬声器。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述控制处理电路连接有语音IC，所述输出装置包括可与车载音频播放设备相连的音频输出接口。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述控制处理电路连接有MP4解码模块。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述主机单元中的所有模块和部件全部设置在一个机箱中/上。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述控制处理电路包括相互连接的一个32位ARM处理器和一个16位单片机。
在本实用新型所述的GPS智能导航系统的车载主机单元中，所述控制处理电路包括与所述GPS模块相连的导航模块中央处理器及与所述RF接收模块相连的胎压监测处理器，所述导航模块中央处理器与胎压监测处理器相互连接。
实施本实用新型的GPS智能导航系统的车载主机单元，具有以下有益效果：由于不仅能够降低成本、节省车内空间，而且利用GPS导航系统的高级语音设备及彩显装置能够为轮胎压力检测系统提供更好的信息输出方式，为用户提供更加人性化的人机接口。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型GPS智能导航系统的车载主机单元和轮胎监测模块的结构示意图；
图2是本实用新型GPS智能导航系统的车载主机单元的操作过程实施例的流程图。
具体实施方式
本实用新型着重于在系统架构中实现便携式/车载导航系统与TPMS的结合，将GPS智能导航系统与TPMS系统的主机单元结合起来，使其成为一体化的用户终端。
在本实用新型的实施例中，以GPS定位和导航、RF通信技术的应用为基础，把TPMS功能整合到导航系统中，让两种不同设备共用显示及声音装置，节省车内空间。
如图1所示，本实用新型的集成TPMS及GPS导航功能的系统包括轮胎监测模块10和主机单元20。轮胎监测模块10嵌入在轮胎内部，主要用来监测轮胎内部的气压和温度状况，并通过无线调制方式发送到主机单元20。主机单元20安装在车辆驾驶室中。除了具有GPS导航、影音播放功能，主机单元20同时还能接收处理轮胎监测模块发送的包含实时轮胎压力及温度值的RF信号，并在压力或温度超标时出示相关警报。
参考图1，轮胎监测模块10主要包括压力传感器、温度传感器、单片机2及射频发射模块。由于这部分装在轮胎内部，一般由电池供电。
主机单元20包括用于处理接收到的信号并根据处理结果控制各模块操作的控制处理电路，其可以是微处理器、CPU、专用集成电路、状态机等或者其组合。
在本实用新型的实施例中，控制处理电路采用双处理器架构，以一个32位ARM处理器CPU为主，一个16位单片机1为辅，进行高速信号处理。同时，采用多片同步(Synchronous)DRAM及F1ash大容量存储，保证系统高速运行。GPS模块处理陶瓷天线接收到GPS定位信息，将其传输给ARM芯片结合地图软件处理数据；MP4硬件解码、语音IC为图像、语音导航及TPMS提供了硬件基础。CPU还可连接USB接口、SD卡接口和/或微硬盘，用于接口控制。
除上述实施例中的双处理器架构外，本实用新型还可采用其它架构的控制处理电路，例如，可对TPMS接收端设置单独的胎压监测处理器，再与导航模块中央处理器进行串口或其他连接即可。
在本实用新型的集成TPMS及GPS导航功能的系统中，可配置专门的音频播放设备来播放声音，也可以将音频输出接口连接到车辆本身自带的音响，通过车载音响播放声音。
智能导航系统使用的协议主要有RF通信协议、GPS卫星接收协议、串口通信协议，这些协议为两个不同系统整合及使用提供了依据。
图2是本实用新型GPS智能导航系统的车载主机单元的操作过程实施例的流程图，它展示了导航系统与TPMS结合实施的过程。TPMS与导航系统的结合采用中断模式，轮胎监测模块实时监测数据并发送，主机单元主要负责导航及处理射频接收模块接收到的数据并显示或者报警。具体过程描述如下：
1、接通电源后，主机单元先后进行初始化和配置，用户即可运行导航软件、TPMS软件或者其他软件；
2、主机单元的射频接收模块处于等待接收数据帧状态，一旦有数据发送过来，就重新计算校验和并与已经接收到的数据帧进行比较。数据帧经过确认后，某个轮胎和ID则要与存储器中的ID值比较。如果发现相匹配的ID，则对数据进行超标判断；
3、如果轮胎气压和温度值在规定的范围之内，且此时主机单元只运行TPMS软件则实时显示气压和温度；如果轮胎气压或者温度值超出预设值(即超标)，则系统发出中断申请；
4、在超标的情况下，不管此时主机单元运行何种软件，系统都会进行声音及图像报警，以提示用户作相关处理。
总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1. 一种GPS智能导航系统的车载主机单元，包括控制处理电路及与控制处理电路相连的GPS模块、存储器、输入/输出装置，其特征在于，所述控制处理电路还连接有用于接收安装在车辆轮胎中的胎压监测模块所发射的RF信号的RF接收模块。
2. 根据权利要求1所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述控制处理电路设置有USB接口、SD卡接口和/或微硬盘接口。
3. 根据权利要求2所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述存储器包括SDRAM存储器和/或Flash存储器。
4. 根据权利要求3所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述输入/输出装置包括显示屏+按键或触摸式显示屏。
5. 根据权利要求4所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述控制处理电路连接有语音IC，所述输出装置包括扬声器。
6. 根据权利要求4所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述控制处理电路连接有语音IC，所述输出装置包括可与车载音频播放设备相连的音频输出接口。
7. 根据权利要求5所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述控制处理电路连接有MP4解码模块。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述主机单元中的所有模块和部件全部设置在一个机箱中/上。
9. 根据权利要求8所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述控制处理电路包括相互连接的一个32位ARM处理器和一个16位单片机。
10. 根据权利要求8所述的GPS智能导航系统的车载主机单元，其特征在于，所述控制处理电路包括与所述GPS模块相连的导航模块中央处理器及与所述RF接收模块相连的胎压监测处理器，所述导航模块中央处理器与胎压监测处理器相互连接。
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