摘要：本文通过对车载移动通信电话系统的设计和应用描述，开拓了汽车电子领域的新视野，在增加实用性的同时降低成本，达到了方便汽车消费者的目的。
关键词：车载电话；汽车电子；语音芯片
1.汽车电子的发展前景
汽车工业的长足进步是以电子技术（特别是计算机、集成电路技术）为动力而实现的,自２０世纪９０年代以来,汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段,这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段,也将是优化人—汽车—环境的整体关系最为重要的阶段。超微型磁体、超高效电机及集成电路的微型化,为集中控制汽车提供了基础（例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制）;同时,智能化集成传感器和智能执行机构将付诸应用,数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。
现代汽车电子产品分为两大类,一类是车载汽车电子装置,例如车载电话等,它们和汽车本身的性能无直接关系,属于汽车的附加部分;另一类是汽车电子控制系统,例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制系统（ＡＢＳ）、电子控制悬架系统等,它们直接影响着汽车的性能。
在今后的十几年内,推动汽车电子产品发展的动力仍将是汽车安全、节能、环保等的需要。汽车电子系统的发展将主要集中在汽车用局域网系统ＬＡＮＳ和处理器ＣＰＵＳ、发动机控制、机-电接口、ＡＢＳ和行驶控制、电子控制传动系统、抬头显示系统ＨＵＤＳ、声音识别技术、行车导驶系统及多媒体技术和撞击传感技术等方面。汽车电子产品与系统近期的主要发展趋势是:车载局域网将逐步替代单独控制器;车载计算机的处理能力将有显著提高。多媒体显示系统将为驾驶者提供更多的相关信息,包括图像信息。声音识别技术可望在近几年内有重大突破,并应用于汽车领域。比ＣＤ-ＲＯＭ存储量大６～７倍的ＤＶＤ-ＲＯＭ将大量用于汽车的导驶系统和多媒体系统。汽车电子系统的成本将进一步大幅下降。本文对一款最新的车载移动通信系统作了简单的介绍。
2.车载移动通信系统的设计
⑴基本方案及主要功能
该车载移动通信系统采用模块化设计，由主机与后视镜两部分组成。系统整体结构框图如下：
整个车载电话系统由主机、天线、麦克风、键盘及后视镜、耳机、喇叭（共用车内喇叭）和线束组成，主机是整套系统的中心，系统的主要功能都依靠它来完成，后视镜用于显示拨打和接受电话号码，同时还用于接受无线键盘信号和进行温度控制，麦克风用于拾取语音信号，线束用于把各部分连接起来成整套系统。
系统结构框图
⑵系统各单元分析
①主机
主机主要由GSM模块、语音合成模块、单片机主控制单元模块、 功率放大模块、消回音模块组成。
主机原理框图如下：
由汽车配电箱产生的12V直流电给后视镜与主机供电，由外界温度的变化（由温度传感器通过单片机控制继电器的通断）控制主机的供电（如果温度过高将自动切断主机电源，若温度降至安全界限内则恢复供电）。12V直流电经过变压电路转换为5V与3.6V ,分别为主机的GSM模块、语音合成模块、单片机主控制单元模块供电。单片机主控制单元控制GSM模块的开启、主机SIM卡与后视镜SIM卡之间的切换处理，汽车音响与车载电话（主机免提声音及耳机声音）之间的切换，接听电话音量的控制，短消息与来电号码的缓冲存储（通过异步串行接口由GSM模块向单片机发送AT指令实现）及与语音模块间的串行通信。正常接听电话时，首先由GSM模块通过UART接口向单片机发送AT指令，单片机接到来电号码则判断是不是看门狗芯片中预存的八个电话号码中的一个，若是则发送显示数据到后视镜显示来电号码与姓名，同时该数据经过单片机加工处理后通过UART接口向语音合成芯片传送经过语音合成后转化为模拟声音信号经过功放最后由汽车音响放出或由耳机放出，若振铃连续八次无人接听则自动接听。
另外，单片机主控制单元还要处理与后视镜两块CPU(一块单片机专门控制无线键盘红外数据接收，另一块则负责控制驱动数码管的显示)的通信，在接收由无线键盘发出的按键信息的同时发出显示数据信息驱动数码显示管进行显示。
②后视镜（包括温控部分）
以下为后视镜框图部分：
由汽车配电单元提供12V经由变压电路产生5V给主控单元供电，由无线键盘产生的按键信息经由主控单元（MCU2）处理后由UART接口产生键值信息通过总线接口送入主机MCU,主机MCU经过处理（采用CRC校验）后通过模拟串口向后视镜MCU1回传显示数据驱动数码管显示器显示。同时，当接到对方电话时，主机将直接将GSM模块中缓存的电话号码转化为一帧显示数据（符合主机与后视镜之间的通信协议）送后视镜MCU1驱动数码管显示器显示。
与此同时，考虑到汽车内的温度环境，该部分模块内置过温保护开关在环境温度高于69℃时自动切断主机电源，显示屏上将显示“ 
”（表示目前环境温度过高，主机已停止工作），当环境温度降至59℃以下时，该保护开关将自动接通主机的电源。（此工作通过后视镜上的一个温度传感器来完成）
3.车载移动通信系统的应用
本套车载系统的设计极具人性化，充分考虑到汽车的内部结构与司机的迫切要求，利用车内电源为其供电，汽车音响为其输出语音信号。只要司机发动汽车，该系统就可自行启动，并通过GSM模块享用G网资源，进行移动通信。
与此同时，司机在驾驶汽车的过程中也不用为接听手机而分神烦恼，只需通过汽车后视镜上的显示屏上的来电显示判断是否要接听电话，如果不想接听，只需按下无线键盘上的挂机键，如果需要接听，不需进行任何操作，只要耐心等待3秒钟或者按下无线键盘上的接听键，就可以通过汽车音响听到对方的说话声音。如果司机不希望其他乘客听到对话的内容，还可以使用耳机接听电话。本系统还可以自动读出来电号码和接收到的中文短信，这全都要归功于语音芯片的使用，该中文语音芯片通过异步串口接收待合成的文本，直接合成为语音输出， 为整个车载系统提供一套完整的物美价廉的语音解决方案。通过由单片机控制的数字电位器的调节，由语音芯片输出的模拟声音信号还可以进行音量调节。当司机不需要拨打或接听电话时可以通过静音开关自动切换回汽车音响状态,即可自由享受音乐与使用‘手机’的双重快乐与便利 。
此外，主机与后视镜的双SIM卡设计使得用户可自动切换号码,外卡（后视镜SIM卡）优先级最高，且更换方便。如果您的车需要给他人使用，您可以更换后视镜SIM卡或者向主机SIM卡发送一条锁定短信即可。
4.该系统的系统技术要求如下：
适用网络 SIM卡类型 工作电压
GSM900/GSM1800 3伏小型插入式 DC10V ~ DC15V
正常工作温度 极限工作温度
-30℃ ~ +60℃ -40℃ ~ +65℃
5. 经济与社会效益分析
⑴可以为国家增加大量的销售收入
通过市场调研及前景分析，我们相信我司的METE101型车载电话系统将具有很好的销售前景，这将为我公司、我院创造很好的直接经济效益，同时通过推动相关产业的发展为国家增加大量的销售收入。
⑵带动基础元器件类电子产品发展
在车载电话系统中采用了大量先进的IC器件，如GSM模块、语音芯片、音频输入输出器件等，这样就可以带动基础元器件类电子产品的增长，促进信息产业发展。
①促进汽车产业发展
我国人均GDP近1000美元，达到了国际公认的轿车消费的启动线。但是，我们也要看到，随着经济的发展和社会的进步，人们对汽车安全性、舒适性、经济性和适用性都提出了较高要求，汽车行业迫切需要应用信息技术来改善汽车消费环境，推动汽车设计、生产、销售的信息化水平。电子技术在汽车上的应用，已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要手段。对于广大汽车厂商，未来的利润将不再局限于汽车本身和其它传统消费配件，而是将汽车变成有轮子的通信端口，通过以数字化为核心的无线智能网络，为驾车人提供所需的各种各样信息及个性化的服务，这样产生的利润才是更持久与可靠的。电子信息应用技术正在成为汽车产业发展的巨大动力。车载电话系统作为车载智能系统的一部分，可以提高整车的科技含量与竞争力，促进我国汽车工业的发展。
②推动移动通信产业发展
车载电话系统作为一种移动通信终端，可以使用户在不违反交通法规的基础上自由通信，这自然就可以增加移动通信业务量，促进移动通信产业的发展。
③提高交通安全，为人们生活带来方便
新出台的交通法规规定，在驾驶的过程不能使用手机等通讯工具，这样有利于促进人们的安全驾驶，但同时也会给人们的生活带来不便。车载电话系统可以解决这一矛盾，它采用全声控免提技术，最大限度的解放驾驶员的手、眼就可以自由的通话，提高了驾驶的安全性，同时使人们的生活更方便。
④缩小在汽车电子方面与国际先进技术的差距
业内专家指出，我国现有汽车电子产品水平与国际先进水平相比，还落后10至15年。我公司独立研发生产的METE101型车载电话系统具有自主知识产权，采用了先进的设计思想和设计方法，取得了多项技术突破，并申请了多项专利，为国内车载通信系统注入了新的活力。
结束语：
本文介绍了一种利用现有G网进行无线通信的车载移动通信系统，与国外同类产品相比具有成本较低，实用性高，兼容性好，具有可升级性，可作为同类其他汽车电子类产品的参考。
京公网安备 11010802033920号
