基於GPRS通信和北鬥定位的車載監控終端及系統的製作方法
2023-07-27 11:36:11
本實用新型涉及衛星導航及移動通信技術領域，尤其涉及一種基於GPRS通信和北鬥定位的車載監控終端及系統。
背景技術：
目前的車載終端存在種種弊端，在ITS系統對車輛智能化、實時化、網絡化管理的發展需求上還有很多隱患。主要包括以下幾個方面：
1)過分專注於汽車行駛信息記錄功能和多樣化的音/視頻服務，對於終端記錄的信息一般都是通過串口或USB接口導出，無法實現車輛在線實時監控。
2)ITS作為物聯網在交通運輸領域的典型應用，但是在實時通訊和監控方面所需求的基本功能無法得以實現。
3)從智能車載終端技術整合的角度來說，隨著我國智能交通系統的發展，各類安裝在路邊和車輛上的電子設備不斷出現，例如汽車行駛記錄儀、導航儀、射頻卡、攝像頭、交通實況收音機等。但是各類設備功能單一，不但造成資源的浪費還可能因為影響駕駛員的駕駛視角和接線問題帶來安全隱患。目前國內大部分汽車行駛記錄儀具備GPS定位功能，無線通信技術也開始用於記錄儀與主機設備的通信，但是多數仍舊使用有線通信(RS232串口或USB接口)方式。我國自主研發的北鬥衛星導航系統(BDS)在交通運輸監管領域的應用推廣，也促進了車載終端的發展。2009年7月23日，國家標準化技術委員會下達了《汽車行駛記錄儀》標準修訂任務。
針對我國道路交通運輸現狀和管理水平、汽車行駛記錄儀技術水平和應用現狀，對記錄儀的通信協議、導航定位精度、電氣特性、記錄儀數據等內容進行了修改完善。同時在交通運輸部的主導下，依託北鬥衛星導航系統民用化在交通領域的推廣，針對記錄儀的定位功能和無線通信功能頒布了《道路運輸車輛衛星定位系統車載終端技術要求》(JT/T794-2011)、《道路運輸車輛衛星定位系統平臺技術要求》(JT/T796-2011)和《道路運輸車輛衛星定位動態監控系統-通信協議及數據格式》(JT/T808-2011)三個文件，用於指導開發具備汽車行駛記錄、定位導航和車輛遠程監控功能的車載終端。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基於GPRS通信和北鬥定位的車載監控終端及系統，所述車載智能終端具備汽車行駛狀態記錄、定位導航、車輛實時監控以及在線實時通訊等功能，功能多樣，使用方便。
為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是：一種基於GPRS通信和北鬥定位的車載監控終端，其特徵在於：包括微處理器，GPRS模塊與所述微處理器雙向連接，用於與伺服器daunting通過GPRS無線網絡和Internet建立連接實現數據傳輸；北鬥定位模塊與所述微處理器雙向連接，用於實現對所述終端的定位；乙太網接口與所述微處理器雙向連接，用於將所述終端與其它外圍設備進行連接後實現數據的傳輸；人機互動模塊與所述微處理器雙向連接，用於輸入控制命令及顯示輸出的數據；存儲模塊與所述微處理器雙向連接，用於在微處理器的控制下對產生的數據進行存儲；電源模塊與所述終端中供電的模塊的電源輸入端連接，用於在微處理器的控制下為所述終端中需要供電的模塊提供工作電源。
進一步的技術方案在於：所述北鬥定位模塊包括北鬥定位晶片和第一串口轉換器，所述北鬥定位晶片通過所述第一串口轉換器與所述微處理器雙向連接。
進一步的技術方案在於：所述北鬥定位晶片使用UM220型定位晶片。
進一步的技術方案在於：所述微處理器使用S3C2440A型核心處理器。
進一步的技術方案在於：所述GPRS模塊包括GPRS晶片和第二串口轉換器，所述GPRS晶片通過所述串口轉換器與所述微處理器雙向連接。
進一步的技術方案在於：所述GPRS晶片使用W-801G型通信晶片。
進一步的技術方案在於：所述存儲模塊包括FLASH存儲器以及SDRAM存儲器。
進一步的技術方案在於：所述人機互動模塊包括與所述微處理器的信號輸入端連接按鍵模塊以及與所述微處理器的信號輸出端連接的顯示模塊。
進一步的技術方案在於：所述人機互動模塊為觸控螢幕。
本實用新型還公開了一種基於GPRS通信和北鬥定位的車載監控系統，其特徵在於：包括若干個所述的車載監控終端、通信網絡以及監控調度中心，所述車載監控終端通過通信網絡與第一基站進行數據交互，第一基站與第二基站之間通過GPRS網絡或Internet網絡進行數據交互，第二基站與監控調度中心之間通過GPRS網絡進行數據交互，北鬥衛星與所述車載終端之間通過北鬥衛星通信網絡進行數據交互，北鬥衛星與第一基站之間通過GPRS網絡進行數據交互，接收監控中心上傳的控制命令，移動終端與第二基站之間通過無線網絡進數據交互，接收所述車載終端下傳的信息並上傳控制命令。
採用上述技術方案所產生的有益效果在於：所述車載監控終端能詳細記錄車輛當前時間、位置、速度、事故疑點數據，客觀全面的記錄交通事故發生時車輛的各種狀態，為交通事故分析提供科學的參考依據，還加大了導航功能的實時通訊模塊，增加其通訊的安全性以及實用性，更有效的使車輛的監控、通訊一體化。有效的使用車載終端可以降低交通事故的發生率，維護良好的道路交通秩序。公司內部通過車載終端可對駕駛人員的工作進行有效監控，避免事故的發生，提高運行效益，降低運行成本。
所述車載監控終端為以GPRS、乙太網通信為主，北鬥通信為輔的通訊結構，防止在特殊情況下通信中斷的現象發生。具有三項基本功能：通過GPRS與北鬥的雙向定位將車輛信息更詳細的表現、以多種通訊方式並存的結構完成車輛的實時信息通訊，在危機時刻可與警方通訊，為事故分析提供參考依據、數據安全性，終端GPRS具有專一的SIM，使數據只能發送到特定的用戶，不容易被竊取。終端的設計符合我國北鬥衛星導航產業發展的需要，適合ITS中對車輛的智能管理並且具有巨大的市場發展前景和社會效益。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1是本實用新型實施例所述車載監控終端的原理框圖；
圖2是本實用新型實施例所述終端中北鬥定位模塊與微處理器的硬體連接原理框圖；
圖3是北鬥數據指令結構圖；
圖4是本實用新型實施例所述監控終端中北鬥定位晶片的原理框圖；
圖5是本實用新型實施例所述終端中GPRS模塊與微處理器的硬體連接原理框圖。
圖6是本實用新型實施例所述終端中GPRS模塊與監控中心的通信和協議轉換圖；
圖7是本實用新型實施例所述系統的原理框圖。
具體實施方式
下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以採用其他不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
如圖1所示，本實用新型實施例公開了一種基於GPRS通信和北鬥定位的車載監控終端，包括微處理器，GPRS模塊與所述微處理器雙向連接，用於與伺服器daunting通過GPRS無線網絡和Internet建立連接實現數據傳輸；北鬥定位模塊與所述微處理器雙向連接，用於實現對所述終端的定位；乙太網接口與所述微處理器雙向連接，用於將所述終端與其它外圍設備進行連接後實現數據的傳輸；人機互動模塊與所述微處理器雙向連接，用於輸入控制命令及顯示輸出的數據；存儲模塊與所述微處理器雙向連接，用於在微處理器的控制下對產生的數據進行存儲；電源模塊與所述終端中供電的模塊的電源輸入端連接，用於在微處理器的控制下為所述終端中需要供電的模塊提供工作電源。
如圖2所示，所述北鬥定位模塊包括北鬥定位晶片和第一串口轉換器，所述北鬥定位晶片通過所述第一串口轉換器與所述微處理器雙向連接，優選的所述北鬥定位模塊使用UM220型北鬥定位晶片，所述UM220型北鬥定位晶片以其尺寸小、重量輕、功耗低特點適合北鬥系統大規模應用的需求。圖3是北鬥數據指令結構圖。圖4是本實用新型實施例所述監控終端中北鬥定位晶片的原理框圖。
如圖5所示，所述GPRS模塊包括GPRS晶片和第二串口轉換器，所述GPRS晶片通過所述串口轉換器與所述微處理器雙向連接，優選的，所述GPRS晶片使用W-801G型通信晶片。用戶設備可以與伺服器daunting通過GPRS無線網絡和Internet建立連接實現數據傳輸。GPRS數據傳輸指令：車載監控終端通過GPRS模塊通信的控制主要是通過串口發送特定的AT指令。AT指令屬於GPRS的底層指令，它用來控制GPRS可以進行無線數據傳輸。圖6是本實用新型實施例所述終端中GPRS模塊與監控中心的通信和協議轉換圖。
如圖7所示，本實用新型還公開了一種基於GPRS通信和北鬥定位的車載監控系統，包括若干個所述的車載監控終端、通信網絡以及監控調度中心，所述車載監控終端通過通信網絡與第一基站進行數據交互，第一基站與第二基站之間通過GPRS網絡或Internet網絡進行數據交互，第二基站與監控調度中心之間通過GPRS網絡進行數據交互，北鬥衛星與所述車載終端之間通過北鬥衛星通信網絡進行數據交互，北鬥衛星與第一基站之間通過GPRS網絡進行數據交互，接收監控中心上傳的控制命令，移動終端與第二基站之間通過無線網絡進數據交互，接收所述車載終端下傳的信息並上傳控制命令。
車載智能終端連接上電啟動後，首先完成硬體初始化和設備檢測，當確認各個功能模塊進入正常的工作狀態。信息採集部分主要是汽車行駛記錄儀功能，主要完成車輛速度、時間、裡程、數字量(轉向燈、車門、剎車等)、模擬量(溫度、電壓)、車輛狀態信息(CAN總線採集)、位置信息的採集與存儲。基於GPS和北鬥導航定位模塊，主要完成對車輛的實時定位以及路線規劃實現智能誘導。通信模塊，通過以GPRS、乙太網通信為主，北鬥通信為輔完成高質量的實時通訊，並在需要時刻完成記錄信息、報警功能。
所述車載監控終端能詳細記錄車輛當前時間、位置、速度、事故疑點數據，客觀全面的記錄交通事故發生時車輛的各種狀態，為交通事故分析提供科學的參考依據，還加大了導航功能的實時通訊模塊，增加其通訊的安全性以及實用性，更有效的使車輛的監控、通訊一體化。有效的使用車載終端可以降低交通事故的發生率，維護良好的道路交通秩序。公司內部通過車載終端可對駕駛人員的工作進行有效監控，避免事故的發生，提高運行效益，降低運行成本。
所述車載監控終端為以GPRS、乙太網通信為主，北鬥通信為輔的通訊結構，防止在特殊情況下通信中斷的現象發生。具有三項基本功能：通過GPRS與北鬥的雙向定位將車輛信息更詳細的表現、以多種通訊方式並存的結構完成車輛的實時信息通訊，在危機時刻可與警方通訊，為事故分析提供參考依據、數據安全性，終端GPRS具有專一的SIM，使數據只能發送到特定的用戶，不容易被竊取。終端的設計符合我國北鬥衛星導航產業發展的需要，適合ITS中對車輛的智能管理並且具有巨大的市場發展前景和社會效益。