以安卓手機(jī)為載體的智能汽車監(jiān)控系統(tǒng)

叢玉華+胡行濤

摘要：本文介紹了以安卓手機(jī)為載體的智能監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)具備行車記錄、倒車影像/倒車?yán)走_(dá)、行車導(dǎo)航、故障監(jiān)測(cè)、圖像監(jiān)控和鎖車啟動(dòng)功能，內(nèi)容涉及系統(tǒng)應(yīng)用意義、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和對(duì)系統(tǒng)的總結(jié)。

關(guān)鍵詞：汽車監(jiān)控；安卓手機(jī)；車載設(shè)備

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）06-0191-03

手機(jī)已從高成本商務(wù)通信工具過渡為高度普及的低成本個(gè)人通信工具。在全球許多地區(qū)，移動(dòng)連接的數(shù)量已超過固定電話連接數(shù)量，由手機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng)也超過從PC訪問互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量。終端制造商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)將其策略從單純的設(shè)施/服務(wù)提供商轉(zhuǎn)變?yōu)檎w解決方案供應(yīng)商，遵循FMC（固定移動(dòng)融合）的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，成為全球通信服務(wù)未來的主導(dǎo)力量。車載硬件種類繁多，導(dǎo)航儀，倒車?yán)走_(dá)，行車記錄儀等各為一體，無法集中式反饋給車主。頭上掛著一個(gè)行車記錄儀；想倒車，得用車載多媒體打開倒車影像；想導(dǎo)航，又得抬頭看旁邊的導(dǎo)航儀。盡管車載多媒體能夠統(tǒng)合倒車?yán)走_(dá)和導(dǎo)航，但行車記錄儀卻要另外購(gòu)買，而且車載多媒體的占用空間太大，影響車內(nèi)可用空間。能否用身邊幾乎人手一部的手機(jī)來掌控這所有的功能，從而節(jié)省車內(nèi)空間和金錢，方便車主。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 功能分析（見圖1）

1.2 車載模式

該模式下，手機(jī)置于車內(nèi)實(shí)現(xiàn)如下功能：

1.2.1 行車記錄儀

運(yùn)用手機(jī)本身攝像頭、存儲(chǔ)卡等硬件完成行車記錄儀功能，用戶只需點(diǎn)擊手機(jī)界面上的行車記錄功能圖標(biāo)，手機(jī)便能夠自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到行車記錄界面。同時(shí)開啟自動(dòng)檢測(cè)功能，即行車時(shí)記錄，停車時(shí)暫停。此功能完全由安卓手機(jī)實(shí)現(xiàn)。

1.2.2 倒車影像/雷達(dá)

考慮到新手車主倒車問題以及特殊道路不方便倒車的問題，車主掛到倒車檔時(shí)，手機(jī)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到倒車影像界面，方便車主了解車后方情況。當(dāng)汽車掛入倒車檔，倒車?yán)走_(dá)和倒車影像系統(tǒng)接入電源，手機(jī)自動(dòng)切換到倒車界面，在該界面可進(jìn)行截圖和錄像功能，同時(shí)倒車?yán)走_(dá)發(fā)出聲音報(bào)警提示距離。

1.2.3 行車導(dǎo)航

考慮到新手車主上路認(rèn)路困難以及到外地行車的問題，為方便車主準(zhǔn)確的找到正確的道路以及選出最近的道路，用戶可以點(diǎn)擊安卓手機(jī)導(dǎo)航圖標(biāo)，手機(jī)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到導(dǎo)航界面，導(dǎo)航信息豐富，導(dǎo)航設(shè)置豐富且人性化，用戶可以在其中選擇目的地或是查看周邊地圖。

1.2.4 汽車運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控故障云診斷

傳統(tǒng)車載系統(tǒng)無法實(shí)時(shí)反映汽車的實(shí)時(shí)狀況，車主也難以發(fā)覺汽車是否存在故障。為保障車主能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽車的故障，并能夠了解到故障發(fā)生在何處，用戶可以點(diǎn)擊參數(shù)監(jiān)控圖標(biāo)，以查看汽車各參數(shù)是否處于正常范圍內(nèi)。并且可以查看歷史行車參數(shù)記錄。

1.3 離車模式

該模式下，手機(jī)與車主離開汽車，實(shí)現(xiàn)如下功能：

1.3.1 手機(jī)遠(yuǎn)程鎖車、啟動(dòng)車

傳統(tǒng)鎖車必須用汽車專用的車鑰匙或是紅外傳感來鎖車，這既不能知曉汽車是否上鎖，也不能在發(fā)覺汽車沒鎖時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程上鎖。車主有些情況下有在上車前先啟動(dòng)車的需求，為便于車主了解車是否鎖上，并進(jìn)行遠(yuǎn)程鎖車、啟動(dòng)車，用戶可以點(diǎn)擊鎖車圖標(biāo)進(jìn)行鎖車，點(diǎn)擊啟動(dòng)車圖標(biāo)進(jìn)行車啟動(dòng)，同時(shí)了解車是否處于上鎖、啟動(dòng)狀態(tài)。

1.3.2 車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控

為了便于車主了解車內(nèi)實(shí)時(shí)狀況，用戶可以點(diǎn)擊實(shí)時(shí)圖像圖標(biāo)來查看車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像，達(dá)到對(duì)車內(nèi)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 系統(tǒng)整體框架

見圖2。

2.2 安卓手機(jī)終端

（1）行車記錄儀：采用手機(jī)后置攝像頭，可實(shí)現(xiàn)行駛時(shí)錄像，停止時(shí)錄像停止功能。

（2）倒車影像/雷達(dá)：汽車掛入倒車檔，倒車?yán)走_(dá)和倒車影像系統(tǒng)接入電源，手機(jī)自動(dòng)切換到倒車界面，通過無線Wifi形式，獲取倒車影像和倒車?yán)走_(dá)信息。

（3）行車導(dǎo)航：調(diào)用百度地圖API進(jìn)行開發(fā)，整個(gè)軟件統(tǒng)一界面且統(tǒng)一安裝。

（4）汽車運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控故障診斷：OBD模塊采集到的數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙傳到安卓手機(jī)平臺(tái)。

（5）手機(jī)遠(yuǎn)程鎖車開啟車：采用安信可A20模組獲取車輛鎖車及啟動(dòng)狀態(tài)，通過GPRS將狀態(tài)上傳至服務(wù)器，安卓手機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器通訊，間接獲取車輛狀態(tài)，并通過服務(wù)器，發(fā)送鎖車及開啟指令。

（6）車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控：采用安信可A20模組通過自身攝像頭可獲取車內(nèi)環(huán)境圖像，通過GPRS上傳至服務(wù)器，安卓手機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器通訊，從而獲取車內(nèi)環(huán)境圖像。

2.3 車載硬件

（1）倒車影像/雷達(dá)：具有WiFi接口的，車載后置攝像頭/雷達(dá)。

（2）汽車運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控：具有藍(lán)牙接口的，OBD數(shù)據(jù)采集模塊。

（3）手機(jī)遠(yuǎn)程鎖車、啟動(dòng)/圖像監(jiān)控：具有GPRS通信功能和數(shù)據(jù)采集處理功能的A20模組。

2.4 服務(wù)器端

服務(wù)器做為部分車載硬件和安卓手機(jī)通信的中間環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)信息的傳送。

（1）傳送車載終端采集信息給安卓手機(jī)端：服務(wù)器接收車載終端通過A20模組以GPRS方式所發(fā)送的所有數(shù)據(jù)，包括車內(nèi)圖像的采集，汽車開啟與否，汽車鎖車與否等狀態(tài)信息。安卓手機(jī)端通過4G網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器獲取車載終端提供的上述狀態(tài)數(shù)據(jù)信息。

（2）傳送安卓手機(jī)端指令給車載終端：安卓手機(jī)端通過4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制指令給服務(wù)器，包括查詢車內(nèi)環(huán)境圖像，啟動(dòng)車輛、鎖車等指令。服務(wù)器接收安卓手機(jī)端以4G網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)送來的上述控制指令，并通過GPRS方式轉(zhuǎn)發(fā)給A20模組，最終送達(dá)車載終端。

（3）數(shù)據(jù)解析：用于收到車載終端和用戶終端上傳的數(shù)據(jù)后，解析所述數(shù)據(jù)并分段保存到數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表中。數(shù)據(jù)解析模塊按照數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的格式將數(shù)據(jù)分解后分段存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表中，以便用戶終端對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)用與查看等。

（4）數(shù)據(jù)庫：用于保存各種數(shù)據(jù)表。WEB服務(wù)器模塊，WEB服務(wù)器采用的是Apache，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)車主可以通過網(wǎng)頁來與服務(wù)器通訊，例如顯示車是否開啟，車門是否開啟，車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像，并控制車與車門的開啟與關(guān)閉、A20模塊攝像頭拍照與上傳。

根據(jù)上述分析可得系統(tǒng)的通信接口構(gòu)成如圖3。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 安卓手機(jī)終端

3.1.1 手機(jī)主界面

Android版系統(tǒng)首頁，顯示有六大模塊，分別為行車記錄儀、倒車影像、行車導(dǎo)航、汽車運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控故障云診斷、手機(jī)鎖車和車內(nèi)監(jiān)控。具體如圖4所示。

3.1.2 行車記錄

圖5為行車記錄的界面，當(dāng)點(diǎn)擊行車記錄時(shí)，手機(jī)跳轉(zhuǎn)到該界面，停車時(shí)自動(dòng)停止錄制。

3.1.3 倒車影像

圖6為倒車影像界面，只需掛入倒車檔，倒車影像和倒車?yán)走_(dá)便自動(dòng)開啟。此界面也可以進(jìn)行截圖、錄像等功能。

3.1.4 行車導(dǎo)航

圖7為行車導(dǎo)航界面，用戶只需輸入出發(fā)地和目的地即可享受很全面的行車導(dǎo)航服務(wù)。

3.1.5 汽車運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控

圖8為參數(shù)監(jiān)控，用戶只需點(diǎn)擊圖標(biāo)就可查看實(shí)時(shí)的車輛參數(shù)，以了解愛車當(dāng)前狀況。

3.1.6 手機(jī)鎖車

圖9為鎖車界面，用戶可進(jìn)行一鍵鎖車。

4 結(jié)語

以安卓手機(jī)為主要載體，結(jié)合車載硬件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，為用戶提供汽車駕駛輔助信息，在安卓手機(jī)平臺(tái)上整合了行車記錄儀、倒車影像/雷達(dá)、行車導(dǎo)航、汽車參數(shù)采集、手機(jī)遠(yuǎn)程鎖車啟動(dòng)車和車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控功能。節(jié)省車內(nèi)空間和成本，提高車主用車體驗(yàn)。并且使得汽車更加的安全智能，同時(shí)可以降低油耗、減緩堵塞，改善車內(nèi)布局環(huán)境。endprint