一種基於控制器區域網的車載信息服務終端的製作方法
2023-11-03 18:20:32 1
專利名稱：一種基於控制器區域網的車載信息服務終端的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種綜合信息服務設備，具體來說是一種車用綜合信息服務終端。
背景技術：
近年來，智能交通技術在我國公交得到了廣泛的應用，從設計編制、調度管理到車輛動態監控等運營生產環節都建立了相應的系統，這些系統的應用提高了公交生產的效率。公交車上安裝了很多車載設備，如車輛定位、話音通訊、語音報站等設備，這些設備各自發揮著不同的作用，整體上又具有內在的關聯，是整個智能公交系統發揮作用所必不可少的。但大量車載設備的安裝，造成了車內環境的混亂，也為維修和安全工作帶來了麻煩。
目前公交車上安裝有多種車載電子設備，主要有①定位設備採用GPS衛星定位技術，對車輛進行實時定位，並按照需要將定位數據傳送至監控中心；②語音通訊設備實現調度員與司機之間的語音通訊；③報站器採用語音(部分有文字同步顯示)播報的方式預報到站信息；④視頻播放機(VCD)；放圖象和聲音節目(廣告、娛樂、其它信息等)；⑤IC卡收費系統實現公交電子售票；⑥LED顯示屏顯示到站、公益等文字信息。
由於目前公交車上安裝的電子設備都是一個個功能單一、互不相關的獨立設備，其存在的主要問題有①各種設備自成系統互不相關，即使邏輯上有關係也不能資源共享；②某些子功能重疊造成浪費；③設備安裝各自為政、線纜雜亂，影響美觀；④容易形成安全隱患，同時也增加了能耗。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，旨在使公交車上安裝的車載設備數量儘可能少，功能儘可能集中，以一種設備為主，不能集成的設備通過接口與主設備進行通信，實現資源最大限度的共享。
本實用新型的目的是通過下述技術方案予以實現的本實用新型的一種基於控制器區域網的多功能車載信息服務終端，包括中央處理器、信息接收傳輸單元、控制器區域網。其中，中央處理器帶有控制器區域網總線接口或連接有控制器區域網的控制器。
所述信息接收傳輸單元與中央處理器連接；中央處理器通過控制器區域網總線接口或控制器區域網的控制器與控制器區域網的收發器連接，控制器區域網的收發器與控制器區域網連接。
所述中央處理器上可以有手柄接口和RS232接口或485接口。
所述信息接收傳輸單元由定位單元、遠程無線通信單元或近程無線傳輸單元組成，上述三個單元可以根據需要選擇使用，單獨或者組合構成信息接收傳輸單元。
所述定位單元由全球定位模塊和慣性陀螺系統構成。
所述遠程無線通信單元由GPRS模塊或者CDMA模塊構成。
所述近程無線傳輸單元由藍牙模塊組成。
本實用新型的車載信息服務終端，還可以增加電源模塊，一端與汽車電瓶連接，輸入電壓可以在5V-50V範圍變化，輸出電壓保持穩定的多路輸出。根據需要，電源模塊可以為車載信息服務終端的各個模塊提供電源，還可以為車載信息服務終端的控制器區域網上連接的各外接設備提供電源。
本實用新型的車載信息服務終端的工作過程如下車載信息服務終端和外界如監控中心、樞紐站、車站、站牌、路口等交換信息都通過信息接收傳輸單元的遠程或近程無線通信模塊實時實現，車載信息服務終端和車內其它電子設備交換信息都通過控制器區域網實現。例如外界如監控中心或車內所有電子設備都可以通過它實時獲取定位單元提供的位置、速度、時間等信息。
本實用新型所應用的控制器區域網技術，即CAN總線，全稱為「Controller AreaNetwork」，是國際上應用最廣泛的現場總線之一。CAN是一種多主方式的串行通訊總線，基本設計規範要求有高的位速率，高抗電磁幹擾性，而且能夠檢測出產生的任何錯誤。CAN可以提供高達為1Mbit/s的數據傳輸速率。CAN總線採用多主工作方式，節點之間不分主從，但有優先級之分。通信方式靈活，可實現點對點、一點對多點或廣播方式傳輸數據，無須調度。採用非破壞性總線總裁技術，優先級發送，可大大減小總線仲裁的時間，在重負荷下性能良好。CAN採用短幀結構傳輸數據，每幀有效數據為8個字節。傳輸時間短，受幹擾的可能性小。每幀都有CRC校驗或其它校錯手段，出錯概率低。當節點嚴重錯誤時，可自動關閉該節點，使總線上的其它節點不受影響。
CAN總線具有以下主要特性1、低成本；2、極高的總線利用率；3、高速的數據傳輸速率(高達1Mbit/s)；4、很遠的數據傳輸距離(長達10Km，仍可提供高達50Kbit/s的數據傳輸速率)；5、可根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文；6、可靠的錯誤處理和檢錯機制；7、發送的信息遭到破壞後，可自動重發；8、節點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能；9、報文不包含源地址或目標地址，僅用標誌符來指示功能信息、優先級。
本實用新型的車載信息服務終端在設計方面發揮了CAN總線的優點，利用CAN將車上的電子信息應用終端，如車輛定位設備、話音通訊設備多、媒體播放機等連接在一起，以達到共享信息資源的目標，完成車輛的智能化過程。具體來說，具有以下優點1、實現了車內設備的互通互連，達到信息資源共享，避免了資源重複建設2、信息接收傳輸單元由定位單元、遠程無線通信單元和近程無線通信單元構成，應用了全球定位技術、遠程無線語音與數據通信技術和近程無線通信技術，可以滿足目前和將來公交車輛智能化所需的信息服務，而且上述的三個單元可以根據車輛的不同要求自由組合，以達到成本與功能的最佳平衡，如果有需要增加單元也非常方便。
3、設備本身可配備有電源模塊集中供電，實現線路簡單、有效而可靠的供電。
4、解決了目前由於公交車上多種車載設備共存，而造成的車內環境的混亂，維修和安全工作困難的問題。
5、基礎設備可以一次鋪設完成，只要增加外接應用終端就能實現功能的不繼增加與升級。
附圖是本實用新型一種基於控制器區域網的車載信息服務終端的總框圖具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
如圖設計的車載信息服務終端，包括中央處理器、信息接收傳輸單元、控制器區域網的控制器、控制器區域網的收發器、RS232接口、手柄接口和電源模塊；其中信息接收傳輸單元由定位單元、遠程無線通信單元或近程無線通信單元組成，；信息接收傳輸單元所包含的三個單元分別與中央處理器連接；控制器區域網的收發器通過控制器區域網的控制器與中央處理器連接；中央處理器上有RS232接口和手柄接口；電源模塊與汽車電瓶連接，可以為車載信息服務終端的各個模塊提供電源，還可以為和車載信息服務終端相連接的各功能外接設備提供電源。
如圖所設計的車載信息服務終端的中央處理器採用普通的CPU，CAN控制器採用SJA1000，CAN收發器採用PCA82C250。也可使用帶控制器區域網總線接口的單片機8XC592系列代替普通CPU，就不需要外接CAN控制器，而在單片機8XC592系列上直接連接CAN收發器，特別是可以選用82C592+CAN收發器。
如圖所設計的車載信息服務終端，其信息接收傳輸單元由定位單元、遠程無線通信單元或近程無線通信單元組成，其中定位單元由全球定位模塊和慣性陀螺系統構成，可以選用Motorola公司的全球定位(GPS)模塊M12，在車外設置GPS天線。而城市中遮擋總是存在的(如高樓大廈、立交橋、隧道等)，使車載設備不能接受到全球定位(GPS)信號，因此增加慣性陀螺通過航位計算的方法獲取位置信息。
遠程無線通信單元選用GPRS技術。具有以下優點①永遠在線只要激活GPRS應用後，將永遠保持在線，不存在掉線問題；類似於一種無線專線網絡。②按量計費雖然可以保持永遠在線，但不必擔心費用問題；因為只有產生通信流量時才計費。它是一種面向使用的計費，計費方式更加科學合理。③快速登錄全新的分組服務，無需以往長時間的撥號建立連接過程。④自如切換話音和數據業務可以切換使用，通話與數據傳輸兩不誤。⑤高速傳輸GPRS最高理論傳輸速度為171.2kbps，目前使用GPRS可以支持40Kbps左右的傳輸速率。本單元可以選用Motorola公司的G18模塊。
近程無線傳輸單元應用了藍牙技術。具有以下優點工作在2.4G的ISM頻段(工業、科學和醫療頻段)。採用了藍牙技術的設備將能夠提供高達720Kbit/s的數據交換速率。當藍牙設備的功率為1MW(0dbm)時，其發射範圍一般可達10M，增大功率可使發送接收距離達100米。藍牙技術還採用了跳頻技術來消除幹擾和降低衰落。當檢測到距離小於10m時，接受設備可動態調節功率。當業務量減小或停止時，藍牙設備可以進入低功率工作模式。各設備之間可以透過牆壁、口袋和公文包進行通信。本單元可以選用PHILIPS的藍牙模塊BGB201。
權利要求1.一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於包括中央處理器、信息接收傳輸單元、控制器區域網；其中，中央處理器帶有控制器區域網總線接口或連接有控制器區域網的控制器；信息接收傳輸單元與中央處理器連接；中央處理器通過控制器區域網總線接口或控制器區域網的控制器與控制器區域網的收發器連接，控制器區域網的收發器與控制器區域網連接。
2.根據權利要求1所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於中央處理器上連接有手柄接口和RS232接口或485接口。
3.根據權利要求1所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於還包括電源模塊。
4.根據權利要求2所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於還包括電源模塊。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於信息接收傳輸單元由定位單元組成，定位單元由全球定位模塊和慣性陀螺系統構成。
6.根據權利要求1、2、3或4所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於信息接收傳輸單元由遠程無線通信單元組成，遠程無線通信單元由GPRS模塊或者CDMA模塊構成。
7.根據權利要求5所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於信息接收傳輸單元還包括遠程無線通信單元，遠程無線通信單元由GPRS模塊或者CDMA模塊構成。
8.根據權利要求5所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於信息接收傳輸單元還包括近程無線傳輸單元，近程無線傳輸單元由藍牙模塊組成。
9.根據權利要求7所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於信息接收傳輸單元還包括近程無線傳輸單元，近程無線傳輸單元由藍牙模塊組成。
10.根據權利要求6所述的一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，其特徵在於信息接收傳輸單元還包括近程無線傳輸單元，近程無線傳輸單元由藍牙模塊組成。
專利摘要本實用新型的一種基於控制器區域網的多功能車載信息服務終端，包括中央處理器、信息接收傳輸單元、控制器區域網。其中，中央處理器帶有控制器區域網總線接口或連接有控制器區域網的控制器。信息接收傳輸單元與中央處理器連接；中央處理器通過控制器區域網總線接口或控制器區域網的控制器與控制器區域網的收發器連接，控制器區域網的收發器與控制器區域網連接。本實用新型的目的是提供一種基於控制器區域網的車載信息服務終端，旨在使公交車上安裝的車載設備數量儘可能少，功能儘可能集中，以一種設備為主，不能集成的設備通過接口與主設備進行通信，實現資源最大限度的共享。
文檔編號H04L12/02GK2603581SQ0324271
公開日2004年2月11日 申請日期2003年3月28日 優先權日2003年3月28日
發明者張志剛, 嚴光文 申請人:張志剛, 嚴光文