专利名称：带盲区补发功能的车载监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车载监控系统，尤其是带盲区补发功能的车载监控系统。
背景技术：
各种车载监控设备已经得到较为广泛的应用，特别是在物流、公务车、汽车租赁、出租车等行业有着巨大的市场需求。目前，常见的车载监控设备主要使用GPRS或CDMA制式的模块进行通信，利用各电信运营商的移动通信网络将信息传输到服务器。虽然目前各电信运营商的网络覆盖情况已经较为完善，但仍存在一些网络不能覆盖的盲区，如偏远山区，或者信号中断的情况下。监控设备与监控服务器的通信就会中断，在通信恢复后，监控人员无法核查车辆在通信中断过程中的运行情况。采用卫星通信虽然可以有效的解决这一问题，但目前无论是卫星通信设备还是卫星通信服务费仍然高昂，不利于大规模的市场推广。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种带有盲区补发机制的车载监控系统，它可以有效解决在网络盲区、或者信号中断的情况下，监控设备与监控服务器的通信中断，在通信恢复后，监控人员能及时核查车辆在通信中断过程中的运行情况。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种带盲区补发功能的车载监控系统，包括微控制器和与微控制器连接的定位模块、通信模块、本地存储介质和传感器。所述微控制器主要功能包括(1)完成与定位模块，通信模块以及本地存储卡之间的通信。读取定位模块接收到的地理信息，并将信息打包成与服务器约定好的帧格式传输给通信模块或存储在本地存储卡；(2)解析服务器下行的各种指令，并控制系统完成相应的操作；(3)完成各种GIS算法的运算；(4)采集各种传感器的数据；(5)与外部I/O设备进行通信；(6)控制终端外接的继电器以控制汽车Acc电源的通断。所述定位模块为GPS模块，或GLONASS、Galileo等其他的定位系统，用以接收卫星信号并通过通信接口将经纬度、海拔、时间、方向、速度等信息发送给微控制器；
所述通信模块为GPRS通信模块或CDMA模块，用以接收微控制器发出的各种指令，与远程服务器进行全双工的通信；
所述本地储存介质为通用的SD卡或TF卡，用以存储记录微控制器写入的各种数据并以规定好的文件格式保存；
微控制器为工业级高性能微控制器。本监控系统在移动网络信号覆盖良好的地区，系统按照正常的通信机制将车辆信息及地理信息通过通信模块上传到服务器，同时接受服务器下行的各种指令并做出处理；而在通信盲区或者通信中断的情况下，则先将车辆信息及地理信息保存到本地存储介质上，同时不断监测网络信号强度，在信号强度满足门限的情况下及时连接到服务器将存储在本地存储卡上的待补发数据快速补发到服务器上，确保监控人员能及时核查车辆在通信中断过程中的运行情况。本发明的有益效果是，在不增加额外的通信费用和硬件成本的前提下，带盲区补发功能的车载监控系统通过补发机制能将通信中断过程中的数据在通信恢复后及时补发到服务器，监控人员能及时核查车辆在通信中断过程中的运行情况，最大限度的保证车辆监控的严密性和时效性。
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。图1本发明带盲区补发功能的车载监控系统结构框 图2本发明与服务器通信报文帧格式图； 图3本发明系统工作流程图。
具体实施例方式实施例
如图1所示，一种带盲区补发功能的车载监控系统，包括微控制器和与微控制器连接的定位模块、通信模块、本地存储介质和传感器。微控制器为STM32F107VCT6，定位模块为GPS接收模块、通信模块为GPRS/CDMA通信模块、本地存储介质为SD卡，传感器为采集车辆行驶数据的各种开关量传感器，继电器为汽车通用继电器。微控制器STM32F106VC是整个系统的核心，负责完成如下工作对GPS接收模块JRC G595接收到的GPS数据进行解析，并通过JRC G595内置的指令集对JRC G595进行设置，如波特率、工作模式、数据帧格式等；读取传感器采集到的车辆行驶信息，如ACC开关状态、汽车电瓶电压、车灯工作状态等；根据解析到的GPS数据和采集到的车辆行驶数据，按照设定的限定条件进行运算并判断车辆是否超速、非法停车、违反地理栅栏限制等报警状态数据；将GPS数据、车辆行驶信息、各种报警状态数据打包成如图2所示的通信报文帧格式；通过MG323模块内置AT指令与MG323进行通信，完成MG323的初始化设置，连接到指定服务器，并按照设定好的时间间隔将通信报文帧上传到服务器；读取MG323接收到的服务器指令，并做出相应的处理。根据MG323的反馈判断报文帧的发送是否成功，将发送失败的报文保存到SD卡的文件系统中，之后不断检测网络信号强度，当信号强度满足规定门限时，重新初始化MG323，并重新建立与服务器的连接，连接成功后的补发算法将发送失败的报文补发到服务器，保证监控数据的完整性。如车辆出现严重的违规行为，可在服务器端发送远程断电指令，通过安装在点火开关线上的汽车继电器断开点火开关，汽车停车后将不能再点火启动，既起到对车辆和物资的远程控制作用又避免了汽车行驶过程中直接断电的危险性。图2为本发明与服务器主机之间通信所采用的报文帧格式，包括17字节的起始符，2字节的帧长度指示，2字节的帧协议号，N (N ^ 2)字节的数据码，2字节的CRC校验码和I字节的帧尾。其中，17字节的起始符包含了帧头、终端编号，服务器编号、通信密码；不同协议号的数据码部分有所不同，常用的数据码包含了完整的GPS地理信息、车辆行驶信息和报警状态信息。如图3所示，本实施例系统的工作流程是 S301，开始；
S302，GPS模块、GPRS/CDMA模块的初始化，通过计算机AT指令字使GPRS/CDMA模块入网连接到指定服务器，建立终端与服务器的通信链路，到S303 ；
S303，解析GPS信息、获取传感器参数，到S304 ；
S304，将读取到的地理信息和车辆行驶参数信息按照图2的通信报文帧格式打包成帧，并利用AT指令将报文帧发送到服务器，到S305 ；
S305，如报文帧成功发送，到S306，如报文帧发送失败，到S307 ；
S306，检查是否有待补发的补发帧，如有，到S308，如无，到S309 ；
S307，将该帧的协议号改写为补发帧的协议号，并保存到本地SD卡的文件系统中，到S312 ；
S308，连续发送10帧补发帧，到S309 ；
S309，检测是否接收到服务器下行指令，接收到则转到S310，如没有接收到则到S311 ； S310，解析服务器指令并执行，到S311 ；
S311，延时等待规定时间间隔，到S304 ；
S312，检测当前信号强度是否在门限以上，如信号强度高于门限转到S302，否则到S311。由上可见，主程序开始运行时先完成GPS模块、GPRS/CDMA模块的初始化工作，通过计算机AT指令字使GPRS/CDMA模块入网连接到指定服务器，建立终端与服务器的通信链路。初始化完成之后开始以约定好的波特率读取GPS模块接收到的定位信息，从中解析出经纬度、方向、速度、海拔、时间、日期等地理信息；同时读取传感器采集到的车辆行驶参数。将读取到的地理信息和车辆行驶参数信息按照图2帧格式打包成帧，并利用AT指令将报文帧发送到服务器。如报文帧成功发送，检查是否有待补发的补发帧，如有，则每次连续发送10帧补发帧；如无，则检测是否接收到服务器下行指令；如接收到服务器指令则解析指令并执行指令，如没有接收到指令则等待规定时间，然后进入下一次循环。如报文发送失败，则将该帧的协议号改写为补发帧的协议号，并保存到本地SD卡的文件系统中，检测当前信号强度是否在门限以上，如信号强度高于门限，则重新初始化GPRS/CDMA模块，并重新连接到服务器指定端口进行通信；如信号强度仍低于门限则等待规定时间后继续下一次循环。
权利要求
1.一种带盲区补发功能的车载监控系统，其特征在于包括微控制器和与微控制器连接的定位模块、通信模块、本地存储介质和传感器， 所述微控制器的主要功能包括完成与定位模块、通信模块以及本地存储介质之间的通信，读取定位模块接收到的地理信息，并将信息打包成与服务器约定好的帧格式传输给通信模块或存储在本地存储介质中；解析服务器下行的各种指令，并控制系统完成相应的操作；完成各种Gis算法的运算；采集传感器的数据；与外部I/O设备进行通信；控制终端外接的继电器从而控制车辆； 所述定位模块，接收卫星信号并通过通信接口将经纬度、海拔、时间、方向、速度信息发送给微控制器； 所述通信模块，接收微控制器发出的各种指令，与远程服务器进行全双工的通信； 所述本地储存介质，存储记录微控制器写入的各种数据并以规定好的文件格式保存。
2.根据权利要求I所述的带盲区补发功能的车载监控系统，其特征在于所述的微控制器为 STM32F107VCT6。
3.根据权利要求I所述的带盲区补发功能的车载监控系统，其特征在于所述的定位模块为JRCG596。
全文摘要
本发明公开了一种带盲区补发功能的车载监控系统，包括微控制器和与微控制器连接的定位模块、通信模块、本地存储介质和传感器。它可以有效解决在网络盲区、或者信号中断的情况下，监控设备与监控服务器的通信中断，在通信恢复后，监控人员能及时核查车辆在通信中断过程中的运行情况。
文档编号G05B19/048GK102981442SQ201210459700
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者牛宇 申请人:牛宇