基於網際網路車輛在途監控管理系統的製作方法

2023-11-06 12:07:17

本發明屬於安裝在車內的指示器的領域，特別涉及一種基於網際網路車輛在途監控系統。

背景技術：

隨著人們生活水平的提高，車輛已成為人們生活工具之一，但是由於駕駛員駕駛經驗不足和路況複雜等多種原因，導致現在的交通事務發生率較高，因此，導致大量的財產損失和人員傷亡。

為了解決上述問題，現有的車輛通過行車監控及商業導航軟體和設備避免交通事務的發生，但是，其商業導航軟體和設備以下兩方面的特性，使之無法直接應用到偏僻的公路上。其一，現有的商業導航軟體和設備主要集成了高速公路或城市公路地理信息，未集成或只粗略提供偏僻公路地理信息，使得這些商業導航軟體無法為在偏僻公路上行駛的客運車輛提供與高速公路或城市公路一樣的豐富信息推送和預警信息播報功能；其二，在偏僻公路中運營的客運線路種類中，路況信息複雜，突發事件多，現有的商業導航軟體和設備由於採用預先定製模式，一旦形成導航信息，無法實現實時動態修改。

技術實現要素：

本發明意在提供一種基於網際網路車輛在途監控管理系統，以解決現有商業軟體和設備無法滿足偏僻公路上客運行車信息推送和監控的要求以及現有的商業導航軟體和設備無法實現實時動態修改導航信息的技術問題。

本方案中的基於網際網路車輛在途監控系統，包括，

車載終端，所述車載終端用於收集及傳遞車輛信息，且實時播放車輛信息；

信息處理伺服器，所述信息處理伺服器用於接收所述車載終端信息，且實時監控所述車載終端路線；

信息管理終端，所述信息管理終端用於安排所述車載終端的工作行車計劃，並生成數據發布給所述信息處理伺服器；

所述車載終端包括預警信息管理模塊，所述預警信息管理模塊用於監控車輛路線，並接收所述信息處理伺服器發送的預警信息，並在預警位置播報語音和圖像信息；所述信息管理終端包括線路信息編輯模塊，所述線路信息編輯模塊用於編輯生成線路信息及離線預警數據，所述線路信息編輯模塊內的文本數據可轉化為語音數據，且所述線路信息編輯模塊將離線預警數據傳遞給所述車載終端。

本發明的原理在於：將若干個車載終端的數據傳遞給信息管理終端，信息管理終端將車載終端的數據進行整理，並發給信息處理伺服器，同樣，信息處理伺服器接收所有的車載終端信息，並實時監控車載終端的路線，在車載終端的預警信息管理模塊接收到信息處理伺服器發送的預警信息，並通過車載終端報警，但其報警信息並不存儲在存儲器內；通過信息管理終端內的線路信息編輯模塊編輯預警信息，並通過線路信息編輯模塊發送給每一個車載終端，線路信息編輯模塊內的預警文本可轉化為預警語音，並通過車載終端報警。

本發明的有益效果在於：當車輛在高速公路或城市公路時，可通過信息處理伺服器接收到臨時預警信息，通過車載終端報警；當車輛運行在偏僻公路時，其接收不到信息處理伺服器，車載終端將會發送信息到信息管理終端，信息管理終端將會下發預警信息，根據實時監控，進而及時發送預警信息，而且該系統的管理員可根據偏僻公路的情況，可實現實時動態修改。

進一步，所述車載終端還包括通訊服務模塊、基礎數據管理模塊和運行數據管理模塊，所述通訊服務模塊用於接收和發送數據至所述信息處理伺服器，且按照協議封裝處理接收和發送的數據；所述基礎數據管理模塊用於管理可用的車輛路線信息；所述運行數據管理模塊用於收集並編碼車輛運行數據。為了保證車載終端與信息處理伺服器和信息管理終端的連接，且可達到信息處理伺服器和信息管理終端的實時監控，保證車輛終端的安全。

進一步，所述信息處理伺服器包括通訊服務模塊、基礎數據管理模塊和運行數據管理模塊，所述通訊服務模塊用於監聽並接收車載終端的數據，且按照協議封裝處理接收和發送的數據；所述基礎數據管理模塊用於車載基本信息和線路信息的管理；所述運行數據管理模塊用於車輛運行數據管理。為了保證信息處理伺服器與車載終端和信息管理終端的連接，實時監控車載終端的情況。

進一步，所述信息管理終端還包括通訊服務模塊和信息發布模塊，所述通訊服務模塊用於向所述信息處理伺服器發送信息以及接收所述信息處理伺服器轉發所述車載終端的數據，且按照協議封裝處理接收和發送的數據；所述信息發布模塊用於顯示路線信息和發送語音等多媒體信息。為了保證信息管理終端與車載終端與信息處理伺服器的連接，實時更新每一個車載終端的行車路線。

進一步，所述車載終端內設有通訊單元、輸出單元、存儲器、接口單元、控制器和電源單元，所述電源單元、所述存儲器、所述接口單元、所述輸出單元和所述通訊單元均電連接所述存儲器。

進一步，所述通訊單元包括移動通信模塊、無線網際網路模塊、有線網際網路模塊、短程通信模塊和位置信息模塊，所述移動通信模塊用於接收所述信息管理終端和所述信息處理伺服器發送的電信號；所述無線網際網路模塊用於無線網際網路接入；所述有線網際網路模塊用於有線網際網路接入；所述短程通信模塊用於支持短程通信；所述位置信息模塊用於檢車或獲取車載終端的位置信息。為了更好保持信息的流暢。

進一步，所述輸出單元包括顯示單元、音頻輸出模塊和警報模塊，所述顯示單元用於顯示出視頻或圖像、車輛位置和預警提示圖像；所述音頻輸出模塊用於將無線通信單元接收的或者在存儲器中存儲的音頻數據轉換音頻信號並且輸出為聲音；所述警報模塊用於提供輸出以將事件的發生通知給車載終端。

進一步，所述控制器包括多媒體模塊，所述多媒體模塊用於再現或回收多媒體數據。更智能化的預警信息。

附圖說明

圖1為實現本發明各個實施例的車載終端的硬體結構示意圖；

圖2為實現本發明操作的通信系統結構示意圖；

圖3為本發明終端註冊的通信流程圖；

圖4為本發明車載終端鑑權與連接的通信流程圖；

圖5為本發明車載終端信息匯報的通信流程圖；

圖6為本發明信息管理終端下發信息的通信流程圖；

圖7為本發明離線預警信息的流程圖；

圖8為本發明離線預警信息數據包的示意圖。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，並不用於限定本發明。

現在將參考附圖描述實現本發明各個實施例。在後續的描述中，使用用於表示元件的諸如「模塊」、「部件」或「單元」的後綴僅為了有利於本發明的說明，其本身並沒有特定的意義。因此，「模塊」與「部件」可以混合地使用。

圖1為實現本發明各個實施例的車載終端的硬體結構示意。

車載終端100可以包括通訊單元101、輸出單元102、存儲器103、接口單元104、控制器105和電源單元106等等，應理解的是，並不要求實施所有表示出的組件，可以替代地實施更多或更少的組件。將在下面詳細描述車載終端100的元件。

通訊單元101通常包括一個或多個組件，其允許車載終端100與無線/有線/3G網絡/4G網絡之間的無線電通信有線電通信。例如，通訊單元101可以包括移動通信模塊110、無線網際網路模塊111、有線網際網路模塊112、短程通信模塊113、位置信息模塊114和廣播接收模塊115中的至少一個。

移動模塊110將無線電信號發送到基站（例如，接入點、節點B等等），信息管理終端200以及信息處理伺服器300中的至少一個接收移動模塊110發送無線電信號。這樣的無線電信號可以包括語音信號、視頻信號、或者根據文本和/或多媒體消息發送和/或接收的各類類型的數據。

無線網際網路模塊111支持車載終端100的無線網際網路接入。該模塊可以內部或外部地耦接到終端。該模塊所涉及的無線網際網路接入技術可以包括WLAN（無線LAN）（Wi-Fi）、Wibro（無線寬帶）、Wimax（全球微波互聯接入）、HSDPA（高速下行鏈路分組接入）等等。

有線網際網路模塊112支持車載終端100的有線網際網路接入。同樣，該模塊可以內部或外部地耦接到終端，其有線網絡模塊採用HANRUN 型號，其連接的導線為單口RJ45，插座HR911105A。

短程通信模塊113是用於支持短程通信的模塊。短程通信技術的一些示例包括藍牙TM、射頻識別（RFID）、紅外數據協會（IrDA）、超寬帶（UWB）、紫蜂TM等等。

位置信息模塊114是用於檢查或獲取車載終端100的位置信息的模塊。位置信息模塊114的典型示例GPS（全球定位系統），本方案的GPS採用的型號為XM-GU1613H。根據當前的技術，GPS模塊計算來自三個或更多衛星的距離信息和準確的時間信息並且對於計算的信息應用三角測量法，從而根據經度、維度和高度準確地計算三維當前位置信息。當前，用於計算位置和時間信息的方法使用三顆衛星並且通過使用另外的一顆衛星校正計算出的位置和時間信息的誤差。此外，GPS模塊能夠通過實時地連續計算當前位置信息來計算速度信息。

廣播接收模塊115經由廣播信道從外部信息處理伺服器接收廣播信號和/或廣播相關信息。廣播信道可以包括衛星信道和/或地面信道。

接口單元104用作至少一個外部裝置與車載終端100連接可以通過的接口。例如，外部裝置可以包括無線或有線外部電源（或電池充電器）埠、100M有線或無線（WIFI）數據埠、擴展接口（擴展接口為SD卡接口，採用的型號為2*USB HOST）、Camera接口（支持200萬攝像頭，可通過外插座外接攝像頭）和USB接口等等。

接口單元104可以用於接收來自外部裝置的輸入（例如，數據信息、電力等等）並且將接收到的輸入傳輸到車載終端100內的一個或多個元件。

輸出單元102是以視覺、音頻和/或觸覺方式提供輸出信號(例如，音頻信號、視頻信號、警報信號、振動信號等等)。輸出單元102可以包括顯示單元121、音頻輸出模塊122、警報單元123等等。

顯示單元121可以顯示在車載終端100中動態交通信息。例如，當車載終端100處於運行模式時，顯示單元121可以顯示與其它通信(例如，文本消息收發、多媒體文件下載等等)相關的用戶界面(UI) 或圖形用戶界面(GUI)。當車載終端100處於預警模式時，顯示單元121可以顯示捕獲的圖像和/或接收的圖像、顯示出視頻或圖像、車輛位置，預警提示圖像以及相關功能的UI或GUI等等。

音頻輸出模塊122可以在車載終端100處於轉彎時，將無線通信單元接收的或者在存儲器中存儲的音頻數據轉換音頻信號並且輸出為聲音。而且，音頻輸出模塊122可以提供與移動終端110執行的特定功能相關的音頻輸出(例如，呼叫信號接收聲音、消息 接收聲音等等)。音頻輸出模塊122可以包括揚聲器、蜂鳴器等等。

警報單元123可以提供輸出以將事件的發生通知給車載終端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、鍵信號輸入、觸摸輸入等等。除了音頻或視頻輸出之外，警報單元123可以以不同的方式提供輸出以通知事件的發生。

存儲器103可以存儲由控制器105執行的處理和控制操作的軟體程序等等，或者可以暫時地存儲己經輸出或將要輸出的數據(例如，電話簿、消息、靜態圖像、視頻等等)。

存儲器103可以包括至少一種類型的存儲介質，所述存儲介質包括快閃記憶體、硬碟、多媒體卡、卡型存儲器(例如，SD或DX存儲器等等)、隨機訪問存儲器(RAM)、靜態隨機訪問存儲器(SRAM)、只讀存儲器 (ROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、可編程只讀存儲器 (PROM)、磁性存儲器、磁碟、光碟等等。而且，車載終端100可以與通過網絡連接執行存儲器103的存儲功能的網絡存儲裝置協作。

控制器105通常控制車載終端100的總體操作。例如，控制器105執行與語音通話、數據通信、視頻通話等等相關的控制和處理。另外，控制器105可以包括用於再現(或回放)多媒體數據的多媒體模塊151，多媒體模塊151可以構造在控制器105內，或者可以構造為與控制器105分離。

電源單元106在控制器105的控制下接收外部電力或內部電力並且提供操作各元件和組件所需的適當的電力。

這裡描述的各種實施方式可以以使用例如計算機軟體、硬體或其任何組合的計算機可讀介質來實施。對於硬體實施，車載終端100的硬體採用北京訊為電子有限公司的iTOP-4412核心板，搭載Android4.0系統的嵌入式設備。對於軟體實施，諸如過程或功能的實施方式可以與允許執行至少一種功能或操作的單獨的軟體模塊（道路運輸車輛衛星定位軟體系統）來實施。軟體代碼可以由以任何適當的程式語言編寫的軟體應用程式(或程序)來實施，軟體代碼可以存儲在存儲器103中並且由控制器105執行。

信息管理終端200採用重慶億程信息技術有限公司，該信息管理終端200基於windows 2008r2 ent作業系統，其信息管理終端200內的CPU型號為 Intel Xeon E5-2620 2.0GHz，信息管理終端200的內存為16G，信息管理終端200的硬碟為5T。

信息處理伺服器300採用重慶億程信息技術有限公司，該信息處理伺服器300基於Windows系統，以下關於信息處理伺服器300的模塊均基於現有技術。

圖2為實現本發明操作的通信系統。

車載終端100包括通訊服務模塊301、基礎數據管理模塊302、運行數據管理模塊303和預警信息管理模塊304。

在車載終端100的通訊服務模塊301還包括Socket通信模塊與協議解析和封裝模塊，以上通訊服務模塊301設置在車載終端100中的通訊單元101內，Socket通信模塊用於向信息處理伺服器300發送連接請求，同時，向信息處理伺服器300發送數據，並接收信息處理伺服器300的數據；協議解析和封裝模塊用於對信息處理伺服器300發來的數據包根據協議進行解析，將車載終端100自身數據按照協議封裝發送給信息處理伺服器300。

在車載終端100的基礎數據管理模塊302還包括線路基本信息模塊，以上基礎數據管理模塊設置在車載終端100中的存儲器103內，線路基本信息模塊用於管理可用的行車線路信息（包括預警點，預警半徑，預警語音，預警圖像等）。

在車載終端100中的運行數據管理模塊303還包括車輛運行數據管理模塊，與車載終端100中的預警信息管理模塊304相配合，以上運行數據管理模塊303和預警信息管理模塊304均設置在控制器105內，車輛運行數據管理模塊用於收集並編碼車輛運行數據；預警信息管理模塊304用於監控車輛行車路線，在預定的預警位置播報語音和圖像信息，以及執行服務端廣播信息。

車載終端100的預警信息為離線預警信息，信息處理伺服器300的預警信息是臨時信息，不記錄到車載終端100的資料庫內。

信息處理伺服器300包括通訊服務模塊401、基礎數據管理模塊402和運行數據管理模塊403。

在信息處理伺服器300的通訊服務模塊401還包括Socket通信模塊、協議解析和封裝模塊與消息隊列模塊，Socket通信模塊用於監聽車載終端100的連接請求，接收車載終端100的數據，並向車載終端100發送數據；協議解析和封裝模塊用於對車載終端100發來的數據包根據協議進行解析；將信息處理伺服器300自身數據按照協議封裝發送給車載終端100；消息隊列模塊用於按照先到先服務的規則，將車載終端100發送的數據存放在隊列中，保證車載終端100發送的數據不會因為信息處理伺服器300處理速度的限制造成數據包丟失的情況。

在信息處理伺服器300的基礎數據管理模塊402還包括車輛基本信息模塊、駕駛員信息模塊和線路基本信息模塊，車輛基本信息模塊用於車輛基本信息管理，便於車輛數據分類存放在消息隊列中；駕駛員信息模塊用於駕駛員信息管理；線路基本信息模塊用於線路信息管理，包括預警點，預警點間距離，行車速度，預警語音提示。

在信息處理伺服器300的運行數據管理模塊403還包括車輛與線路管理模塊和車輛運行數據管理模塊，車輛與線路管理模塊用於以行車線路為管理集合、車輛為管理單位，分類管理和存儲車載終端100發送的車輛運行信息；車輛運行數據管理模塊用於車輛運行數據管理，只記錄最新的由車載終端100上傳的運行信息，並將已失效信息存儲在資料庫中。

信息管理終端200包括通訊服務模塊501、線路信息編輯模塊502和信息發布模塊503。

在信息管理終端200中的通訊服務模塊501還包括Socket通信模塊與協議解析和封裝模塊，Socket通信模塊用於向信息處理伺服器300發送連接請求，由信息處理伺服器300轉發信息管理終端發送給車載終端100的數據，並接收信息處理伺服器300存放的車載終端100的數據。協議解析和封裝模塊用於對信息處理伺服器300發來的數據包根據協議進行解析；將信息管理終端200自身的數據按照協議封裝發送給信息處理伺服器300。

在信息管理終端200中的線路信息編輯模塊502還包括線路基本信息模塊，線路基本信息模塊用於編輯生成線路信息（包括預警點，預警半徑，預警語音，預警圖像等）。

離線預警信息數據包括編號、經度、維度、臨近預警半徑、臨近預警圖像、臨近預警文本和臨近預警語音，臨近預警文本可轉化為臨近預警語音。該臨近預警信息需要管理員將線路數據傳輸至車載終端的資料庫內，如圖7和圖8所示，離線預警信息包括以下的步驟：

（1）離線預警數據編輯，數據編輯包括編號、經度、維度、臨近預警半徑、臨近預警圖像、臨近預警文本和臨近預警語音；

（2）線路數據採集：線路數據採集由數據採集人員跟車對線路中的需要預警的位置進行採集（常見的包括左轉，右轉，限速，上下坡，隧道等），並記錄在信息管理終端200的資料庫中。採集完畢後在進行二次編輯；

（3）線路數據編輯：線路數據編輯對採集的數據進行再加工，主要進行預警文本的編輯，以及文本語音轉換。製作完畢後，壓縮大包製作成最終的離線預警數據包文件。

在信息管理終端200中的信息發布模塊503還包括車輛運行數據顯示模塊和管理信息發布模塊，車輛運行數據顯示模塊用於結合信息處理伺服器中的線路信息，根據車載終端100發送運行數據，顯示車輛狀態信息；管理信息發布模塊用於根據需要向指定車載終端100發送語音圖像等多媒體信息。

至此，己經按照其功能描述了車載終端100、信息處理伺服器300和信息管理終端200，並現以車載終端100、信息處理伺服器300和信息管理終端200運行過程進一步描述，且基於中華人民共和國交通運輸部於2013年1月發布《道路運輸車輛衛星定位系統北鬥兼容車載終端通訊協議技術規範》。

圖3為本發明終端註冊的通信流程。

上述車載終端100中的移動通信模塊110內安裝有信息發布軟體，通過信息發布軟體將車載終端100註冊消息體數據發送至信息管理終端200，信息管理終端200對車載終端100註冊消息體數據進行驗證，同時向車載終端100發送回應消息，該回應消息包括車載終端100是否與信息管理終端200連接成功的信息以及是否允許車載終端100連接信息管理終端200，如是允許車載連接信息管理終端200，即為驗證成功，信息管理終端200向車載終端100發送鑑權碼，車載終端100將獲得鑑權碼進行保存，同時將車載終端100的通用應答消息體數據發送至信息管理終端200。

圖4為本發明車載終端鑑權與連接的通信流程。

車載終端100需要運行時，車載終端100獲得的鑑權碼發送至信息處理伺服器300，信息處理伺服器300回復通用應答消息，該通用應答消息包括了車載終端100將會與信息處理伺服器300進行通信的信息，在信息處理伺服器300在完成鑑權和連接後，根據參數設定周期性收集車輛狀態信息（無線網際網路模塊111、有線網際網路模塊112、短程通信模塊113和位置信息模塊114傳輸的車輛位置信息、車輛速度信息和運行狀態信息等）並向信息處理伺服器300發送狀態數據，同時，信息處理伺服器300向車載終端100發送終端應答。

圖5為本發明車載終端信息匯報的通信流程。

另一方面，信息管理終端200向信息處理伺服器300發送連接請求，由信息處理伺服器300轉發信息管理終端200發送給客戶端的數據，並接收信息處理伺服器300存放的車載終端100數據。同時，信息管理終端200將顯示車輛終端100狀態數據素材的編輯，並且安排各個車載終端100的工作行車計劃，並生成數據發布給信息處理伺服器300。在信息處理伺服器300周期性的回傳客運車輛狀態數據時，通過車載終端100上的GPS和攝像頭裝置，收集並存儲GPS設備採集的車輛定位速度等GPS數據，存儲由攝像頭採集的車輛內外的監控視頻；每5秒向信息管理終端200回傳車輛的GPS數據，信息管理終端200可在電子地圖中實時顯示車輛信息，便於對車輛狀態的實時監管和監控，同時，等待信息處理伺服器300語音消息。

圖6為本發明信息管理終端下發信息的通信流程。

根據車輛運行狀態數據，通過信息處理伺服器300已建立的與車載終端100之間的通信鏈路，向車載終端100下發信息通告，車載終端100發送終端響應消息，該終端響應消息由具體功能協議決定，在車載終端100等待應答超時後，應對消息進行重發，應答超時時間和重傳次數由信息處理伺服器參數制定，每次重傳後的應答超時時間的計算公式為：TN+1=TN*(N+1)，TN+1——每次重傳後的應答超時時間；TN——前一次的應答超時時間；N——重傳次數，數據通信鏈路正常時，所有車載終端100主發的消息均要求信息處理伺服器300應答，對於車載終端100發送的關鍵報警消息，若達到重傳次數後仍未收到應答，則應對其車載終端100進行保持。以後在發送其他消息前要先保存的關鍵報警消息。在車載終端100未正確接收到信息處理伺服器300響應消息時，車載終端100可採用補傳分包數據（重傳數據）請求命令，要求信息處理伺服器300發送重傳缺失的分包數據（重傳數據）。信息處理伺服器300應採用原始消息將重傳包ID列表中的分包數據（重傳數據）重發一次，重傳分包數據（重傳數據）與原始分包數據消息完全一致。車載終端100正確接收到信息處理伺服器300響應消息時，車載終端100發送終端應答消息至信息處理伺服器300，這時，車載終端100與信息處理伺服器300建立連接，並且車載終端100內的信息發布軟體系統實現接收、解析，實現本文語音轉換，並用語音方式通知駕駛員。

當信息管理終端200執行服務端應用程式時，打開監聽埠，實時接收安裝在車載終端100中信息發布軟體回傳信息，並且該信息發布軟體每1秒向信息管理終端200匯報車載終端100狀態信息，能夠存儲3天車載終端運行全過程的視頻數據，根據車載終端100實時回傳狀態信息，按照線路自定義的預警規則通過蜂窩行動網路將預警信息推送至車載終端100，並在簡易電子地圖中顯示其狀態和執行預警播報。

該預警播報是在信息處理伺服器300推送時，可使用信息處理伺服器300內的預警信息；當信息處理伺服器300未推送時，車載終端100中的軟體判斷車載終端100的資料庫內是否有離線預警信息，如有，則使用。

以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述，所屬領域普通技術人員知曉申請日或者優先權日之前發明所屬技術領域所有的普通技術知識，能夠獲知該領域中所有的現有技術，並且具有應用該日期之前常規實驗手段的能力，所屬領域普通技術人員可以在本申請給出的啟示下，結合自身能力完善並實施本方案，一些典型的公知結構或者公知方法不應當成為所屬領域普通技術人員實施本申請的障礙。應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護範圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用於解釋權利要求的內容。