专利名称：一种基于双模导航定位技术的车载智能终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能交通领域，特别是一种基于GPS/北斗II代的双模导航定位技术的车载智能终端。
背景技术：
“智能交通”是通过运用先进的信息，通信，控制等高端技术对传统运输系统进行改造而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型交通运输管理机制。现有的车载终端产品大都是基于GPS和GPRS的产品，即利用GPS导航定位技术，和2G运营商的GPRS网络来传输车载数据，优点是技术成熟度高，但GPS属于美国军方所有，我国使用的是民用频段，如果特殊情况下，GPS系统不能为我国提供服务，整个车载系统就会瘫痪。另外GPSR网络只能传输低速数据，不能提供实时视频等一些宽带业务。此外，现有的大多数产品只是简单的车辆行驶记录仪，没有连接车载CAN总线和传感器，车辆自身状态(如发动机数据，油量，胎压状态，车门开启，车身温度，车载物资状态)信息不能即时反映到后台控制中心。为了克服以上不足，本实用新型提出一种基于GPS/北斗II代的车载智能终端，其可以应用在广泛的公共交通领域，例如交通部的“两客一危”车辆监管、校车监管、工程机械车辆监管、公车监管、特种车辆管控等。目前，我国自主发展、独立运行的的北斗导航系统，已经发射了 10颗卫星，北斗卫星导航试验系统已于2011年12月27日开始试运行，应用于交通运输、通信、电力、金融、气象、海洋、水文监测等等各个方面。本实用新型所述的车载智能终端的技术创新点就在于使用了 GPS/北斗II代双模导航定位技术，具备北斗定位、北斗通信、通播接收、GPS差分定位等功能，其双系统可以互相切换、互为备份、提高卫星定位的精确性，目前双模产品的定位精度已经达到了 10米以内。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于GPS/北斗II代的双模导航技术的车载智能终端，用于解决现有技术中车载智能终端存在受GPS限制、不能及时反应车辆状态等问题。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种基于双模导航定位技术的车载智能终端，包括应用处理单元、双模导航定位模块、图像语音采集处理模块、车辆信息采集处理模块、存储模块和3G通信模块；所述应用处理单元，其分别与双模导航定位模块、图像语音采集处理模块、车辆信息采集处理模块、存储模块和3G通信模块连接，用于运行和监控车载智能终端的内部程序，并进行数据处理和设备控制，所述应用处理单元的功能包括信息显示、告警、数据存储、车辆状态采集、通信协议处理以及相关接口等；所述双模导航定位模块，其采用基于GPS卫星和北斗II代卫星的导航技术，并与所述应用处理单元连接，用于接收北斗卫星信号和GPS卫星信号，解算出车辆的位置信息，并发送给所述应用处理单元；[0008]所述图像语音采集处理模块，其分别与所述应用处理单元和所述存储模块连接，用于采集和处理车载语音图像，并根据所述应用处理单元的指令将需要实时传输的数据传送给所述应用处理单元，将需要定时提取的数据传输到所述存储模块；所述车辆信息采集处理模块，其分别与所述应用处理单元和所述存储模块连接，用于提取车辆信息，并根据所述应用处理单元的指令将需要实时传输的数据传送给所述应用处理单元，将需要定时提取的数据传输到所述存储模块；所述存储模块，其分别与应用处理单元、图像语音采集处理模块、车辆信息采集处理模块连接，用于存储数据；所述3G通信模块，其与所述应用处理单元连接，用于实现所述车载智能终端与后台控制中心之间的通讯，传输的可以是数据、短信、语音和图像。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。进一步，所述车载智能终端还设有短距离无线通信模块，所述短距离无线通信模块与所述中央处理单元连接，用于将车载数据在最短的时间内上传到预先部署好的无线接入点。进一步，所述短距离无线通信模块采用WI FI技术、Zigbee技术或蓝牙技术。进一步，所述图像语音采集处理模块采用H. 264图像压缩算法和AMR语音压缩算法。进一步，所述车辆信息采集处理模块还分别连接有J1939协议模块、外部传感器模块、射频标签模块、模拟开关量模块，且所述J1939协议模块、外部传感器模块、射频标签模块和模拟开关量模块分别用于接收和处理车载总线数据，外部传感器的信息、射频标签信息和模拟开关量信息。具体地，所述J1939协议模块可以通过车载CAN总线采集到车辆发动机，油料，仪表、车载感应器的信息；所述外部传感器模块是指AD、DA、PWM、开关、继电器，温度、压力传感器设备等；所述射频标签模块可以存储和处理车载设备上的射频标签信息；所述模拟开关量模块可以处理车内设备模拟变量的信息，模拟变量指的是电压、电流、阻抗，通/断/短路信息等。进一步，所述存储模块包括移动硬盘、SD卡或USB磁盘。进一步，所述车载智能终端能在所述3G通信模块与所述存储模块之间设置有一个加密模块，所述加密模块用于预留加密通道和接口，且所述加密模块能外接加密设备。进一步，所述车载智能终端还设有分别与所述中央处理单元连接的电源模块、告警模块、用户输入模块和显示模块；所述电源模块，用于为车载智能终端供电；所述告警模块，用于告警信息的输入和输出；所述用户输入模块，用于实现用户信息的输入；所述显示模块，用于显示终端信息、用户信息和导航地图。本实用新型的有益效果是本实用新型所述的车载智能终端采用GPS/北斗II代双模导航定位机制，双模系统可以互相切换、互为备份、提高卫星定位的精确性。同时，可以利用北斗卫星系统独特的短信功能，在没有3G网络覆盖的地区，车载终端产品可以通过北斗短信功能与北斗后台系统进行信息交互，实现车辆紧急定位和救援。此外，所述车载智能终端还具有3G图传功能、移动资产清点(使用大功率射频标签和无线传感器，对车辆自身运输的物资进行的实时清点管理)，而预留的加密模块接口能满足特殊行业用户的需求。
图1为本实用新型所述车载智能终端的结构图；图2为本实用新型实施例二中车载系统的示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下1、应用处理单元，2、双模导航定位模块，3、图像语音采集处理模块，4、车辆信息采集处理模块，5、存储模块，6、3G通信模块，7、加密模块，8、短距离无线通信模块，9、J1939协议模块，10、外部传感器模块，11、射频标签模块，12、模拟开关量模块、13、电源模块、14、告警模块，15、用户输入模块，16、显示模块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。如图1所示，实施例一所述的一种基于双模导航定位技术的车载智能终端，包括应用处理单元1、双模导航定位模块2、图像语音采集处理模块3、车辆信息采集处理模块4、存储模块5和3G通信模块6 ；所述应用处理单元1，其分别与双模导航定位模块2、图像语音采集处理模块3、车辆信息采集处理模块4和存储模块5连接，用于运行和监控车载智能终端的内部程序，并进行数据处理和设备控制；所述双模导航定位模块2，其采用基于GPS卫星和北斗II代卫星的导航技术，并与所述应用处理单元I连接，用于接收北斗卫星信号和GPS卫星信号，解算出车辆的位置信息，并发送给所述应用处理单元I ;所述图像语音采集处理模块3，其采用H. 264图像压缩算法，且分别与所述应用处理单元I和所述存储模块5连接，用于采集和处理车载语音图像，并根据所述应用处理单元2的指令将需要实时传输的数据传送给所述应用处理单元1，将需要定时提取的数据传输到所述存储模块5 ；所述车辆信息采集处理模块4，其分别与所述应用处理单元I和所述存储模块5连接，用于提取车辆信息，并根据所述应用处理单元I的指令将需要实时传输的数据传送给所述应用处理单元1，将需要定时提取的数据传输到所述存储模块5 ;存储模块5，其分别与应用处理单元1、图像语音采集处理模块3、车辆信息采集处理模块连接4，用于存储数据。这里，所述存储模块5包括移动硬盘、SD卡或USB磁盘。3G通信模块6，其与所述应用处理单元I连接，用于实现所述车载智能终端与后台控制中心之间的通讯。同时所述车载智能终端能在所述3G通信模块6与所述存储模块5之间设置有一个加密模块7，所述加密模块用于预留加密通道和接口，且所述加密模块7能外接加密设备。所述车载智能终端还设有短距离无线通信模块8，所述短距离无线通信模块8与所述中央处理单元I连接，用于将车载数据在最短的时间内上传到预先部署好的无线接入点。这里，所述短距离无线通信模块8采用WIFI技术、Zigbee技术或蓝牙技术。[0038]又，所述车辆信息采集处理模块4还分别连接有J1939协议模块9、外部传感器模块10、射频标签模块11、模拟开关量模块12，这四个模块分别用于接收和处理车载总线数据，外部传感器的信息、射频标签信息和模拟开关量信息。具体地，所述J1939协议模块9可以通过车载CAN总线采集到车辆发动机，油料，仪表、车载感应器的信息；所述外部传感器模块10是指AD、DA、PWM、开关、继电器、温度、压力传感器设备等；所述射频标签模块11可以存储和处理车载设备上的射频标签信息；所述模拟开关量模块12可以处理车内设备模拟变量的信息，其中的模拟变量指的是电压、电流、阻抗，通/断/短路信息等。这里，所述J1939协议模块9、外部传感器模块10、模拟开关量模块12的使用范围是因车型而异，同样一个数据，有的车辆信息能通过CAN总线读取，有的车辆信息可以通过外接传感器读取，有的车辆信息要通过模拟开关量读取。另外，所述车载智能终端还设有分别与所述中央处理单元连接的电源模块13、告警模块14、用户输入模块15和显不模块16 ；所述电源模块13，用于为车载智能终端供电；所述告警模块14，用于告警信息的输入和输出；所述用户输入模块15，用于实现用户信息的输入；所述显示模块16，用于显示终端信息、用户信息和导航地图。实施例一的主要工作流程是通过GPS/北斗II代天线接收导航卫星信号，发送给采用GPS/北斗II代导航技术的双模导航定位模块2，所述双模导航定位模块通过内部跟踪捕获单元和内部处理器解算出车辆的位置信息，以及行驶速度、时间等信息，并将相关信息发送给应用处理单元I处理。然后车辆信息采集处理模块4提取车辆CAN总线数据、外部传感器数据、数据、模拟开关量的数据，并根据应用处理单元I的指令，将需要实时传输的数据传送到应用处理单元1，将需要定时提取的数据先传送到存储模块5进行存储。同时，图像语音采集处理模块3对车载语音图像进行采集和处理，采用H. 264图像压缩算法，它按照应用处理单元I的指令，将需要实时传输的数据传送到应用处理单元1，将需要定时提取的数据预先传送到存储模块进行存储。而所述应用处理单元I通过3G通信模块6接收来自控制中心的指令，根据指令，将所需要的信息进行打包封装，形成可以在3G网络上传输的格式，再通过3G通信模块6将相关的数据实时传送出去。同时，还通过短距离无线通信模块8在车辆进入事先部署好的无线接入点范围时，自动将存储模块中的数据在最短时间内上传到无线接入点。综上所述，实施例一中的车载信息数据有三种途径传送一是通过3 G网络实时传送到控制中心；二是存储在移动存储设备中，等待定时提取；三是通过短距离无线通信模块，在车辆通过无线接入点区域时，自动提取。如图2所75,实施例二中车载智能终端与控制中心通讯构成车载系统,一个控制中心可同时控制多个车载智能终端，其中车载智能终端接收北斗导航卫星和GPS卫星定位信号，结合车辆自身状态信息通过3G网络与控制中心进行双向通信。所述车载智能终端定时将车辆实时位置、运动状态、行驶轨迹、里程以及车辆自身状态信息、图像等上传至后台的控制中心，控制中心则通过3G网络按需向车载终端发布路况信息和预警信息，以及对车辆进行实时调度、监控和管理。这里，车载智能终端为嵌入式设备，安装在车辆上，负责采集车辆的地理位置坐标以及车内设备状态并记录，并发送数据给控制中心。控制中心汇总所有的车载智能终端所提供的数据和信息，分析其行驶记录，车内设备状态，反馈控制指令，生成报表供管理者进行分析和决策。所述实施例二中，车载智能终端通过两大类途径将数据传递给控制中心一是网络方式通过3G (TD-SCDMA, WCDMA, CDMA2000 (EVDO)的长距离无线移动通信网，以及WI FI/ZigBee/蓝牙的短距离无线通信网，可以实现数据话音图像的实时在线传输。二是离线方式不需要实时传输的数据话音和图像，平时以离线方式先存储在移动存储设备中，例如，移动硬盘、SD卡或USB磁盘等设备中，在需要紧急调用时，或者每隔固定时间，可以通过驾驶员，控制中心的管理人员的指令，将数据图像上传到控制中心。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于双模导航定位技术的车载智能終端，其特征在于，包括应用处理单元、双模导航定位模块、图像语音采集处理模块、车辆信息采集处理模块、存储模块和3G通信模块； 所述应用处理单元，其分别与双模导航定位模块、图像语音采集处理模块、车辆信息采集处理模块、存储模块和3G通信模块连接，用于运行和监控车载智能终端的内部程序，并进行数据处理和设备控制； 所述双模导航定位模块，其采用基于GPS卫星和北斗II代卫星的导航技木，并与所述应用处理单元连接，用于接收北斗卫星信号和GPS卫星信号，解算出车辆的位置信息，并发送给所述应用处理单元； 所述图像语音采集处理模块，其分别与所述应用处理单元和所述存储模块连接，用于采集和处理车载语音图像，并根据所述应用处理单元的指令将需要实时传输的数据传送给所述应用处理单元，将需要定时提取的数据传输到所述存储模块； 所述车辆信息采集处理模块，其分别与所述应用处理单元和所述存储模块连接，用于提取车辆信息，并根据所述应用处理单元的指令将需要实时传输的数据传送给所述应用处理单元，将需要定时提取的数据传输到所述存储模块； 所述存储模块，其分别与应用处理单元、图像语音采集处理模块、车辆信息采集处理模块连接，用于存储数据； 所述3G通信模块，其与所述应用处理单元连接，用于实现所述车载智能終端与后台控制中心之间的通讯。
2.根据权利要求1所述的车载智能終端，其特征在于，所述车载智能終端还设有短距离无线通信模块，所述短距离无线通信模块与所述中央处理单元连接，用于将车载数据在最短的时间内上传到预先部署好的无线接入点。
3.根据权利要求2所述的车载智能終端，其特征在干，所述短距离无线通信模块采用WIFI技术、Zigbee技术或蓝牙技术。
4.根据权利要求1所述的车载智能終端，其特征在于，所述车辆信息采集处理模块还分别连接有J1939协议模块、外部传感器模块、射频标签模块、模拟开关量模块，且所述J1939协议模块、外部传感器模块、射频标签模块和模拟开关量模块分别用于接收和处理车载总线数据，外部传感器的信息、射频标签信息和模拟开关量信息。
5.根据权利要求1所述的车载智能終端，其特征在于，所述存储模块包括移动硬盘、SD卡或USB磁盘。
6.根据权利要求1所述的车载智能終端，其特征在于，所述车载智能終端能在所述3G通信模块与所述存储模块之间设置有ー个加密模块，所述加密模块用于预留加密通道和接ロ，且所述加密模块能外接加密设备。
7.根据权利要求1所述的车载智能終端，其特征在于，所述车载智能終端还设有分别与所述中央处理单元连接的电源模块、告警模块、用户输入模块和显示模块； 所述电源模块，用于为车载智能終端供电； 所述告警模块，用于告警信息的输入和输出； 所述用户输入模块，用于实现用户信息的输入； 所述显示模块，用于显示終端信息、用户信息和导航地图。
专利摘要本实用新型涉及一种基于双模导航定位技术的车载智能终端，包括应用处理单元及与应用处理单元相连接的双模导航定位模块、图像语音采集处理模块、车辆信息采集处理模块、存储模块和3G通信模块；应用处理单元用于数据处理和设备控制；双模导航定位模块采用基于GPS/北斗Ⅱ代卫星的导航技术；图像语音采集处理模块还与存储模块连接，用于采集和处理车载语音图像；车辆信息采集处理模块还与存储模块连接，用于提取车辆信息；存储模块用于存储数据；3G通信模块，用于实现车载智能终端与后台控制中心的通讯。本实用新型的车载智能终端采用GPS/北斗Ⅱ代双模导航定位机制，双模系统可以互相切换、互为备份、提高了卫星定位的精确性。
文档编号G01S19/33GK202871093SQ201220347569
公开日2013年4月10日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者丁彦庆, 王征, 王洪成 申请人:北京华胜天成信息技术发展有限公司