双信道车载终端及监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双信道车载终端及监控系统，其中，双信道车载终端包括处理器以及与该处理器耦合的以下组件：第一通信模块、定位模块、数据存储模块、输入输出模块、电源管理模块、CAN总线通信模块以及开关量采集模块，其中，第一通信模块，适于安装第一SIM卡；定位模块，被配置成与卫星通信；CAN总线通信模块，被配置成连接车辆的CAN总线；以及开关量采集模块，被配置成连接车辆的开关元件；以及双信道车载终端还包括与处理器耦合的第二通信模块，该第二通信模块具有整合的第二SIM卡。通过上述技术方案，采用两个通信模块实现数据通信，保证了数据传输的可靠性，降低了人为破坏车载终端通信的风险。
【专利说明】双信道车载终端及监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信领域，具体地，涉及一种双信道车载终端及监控系统。
【背景技术】
[0002]车载终端是车辆监控管理系统的前端设备，一般隐秘地安装在各种车辆内，车载终端设备可以由车载视频服务器、LCD触摸屏、外接摄像机、通话手柄、汽车防盗器等各种外接设备组成。
[0003]车载终端的主要功能是将安装车载终端的车辆的实时状态信息(车辆油耗、车辆里程、发动机液位压力、发动机进气状况、车辆故障信息等)及位置信息(经纬度、速度、海拔高度等)上传到监控平台，达到监控平台可以实时的跟踪车辆的当前运行状况的目的。国家交通部明确要求“两客一危”(从事旅游的包车、三类以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆)车辆必须安装符合《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》(JT/T794-2011)的车载终端，并将车辆的实时状态及位置信息上传到交通部的监控平台。然而，一些不法的司机，为了躲避监控平台的监控，采用将车载终端的通信模块的用户身份识别卡(SIM)卡拔出、拔掉天线、屏蔽天线等手段，导致监控平台无法实时接收车辆的状态及位置，以至于监控部门无法预警，一旦车辆出现危险情况，无法及时救援，导致生命和财产的损失。
[0004]针对上述问题现有技术中尚无良好解决方案。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种车载终端，该车载终端能够在自身遭到破坏时保持通信功能。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种双信道车载终端，该双信道车载终端包括处理器以及与该处理器耦合的以下组件:第一通信模块、定位模块、数据存储模块、输入输出模块、电源管理模块、CAN总线通信模块以及开关量采集模块，其中，所述第一通信模块，适于安装第一 SM卡；所述定位模块，被配置成与卫星通信；所述CAN总线通信模块，被配置成连接车辆的CAN总线；以及所述开关量采集模块，被配置成连接所述车辆的开关元件；以及所述双信道车载终端还包括与所述处理器耦合的第二通信模块，该第二通信模块具有整合的第二 SM卡。
[0007]进一步地，该双信道车载终端还包括第一天线，该第一天线仅连接所述第一通信模块，或者该第一天线同时连接所述第一通信模块和所述第二通信模块。
[0008]进一步地，当所述第一天线仅连接所述第一通信模块时，所述双信道车载终端还包括第二天线，该第二天线设置于所述双信道车载终端的外壳，且该第二天线仅连接所述第二通信模块。
[0009]进一步地，所述第二天线设置于所述外壳内部或者表面。
[0010]进一步地，所述第二 SM卡为所述第二通信模块中包含SM信息的存储器。
[0011]进一步地，所述第二 SM卡为贴片芯片卡。
[0012]进一步地，所述定位模块为GPS定位模块或北斗定位模块。
[0013]进一步地，所述输入输出模块包括以下中的至少一者:WIFI模块、蓝牙模块、USB端口、按钮、串口、SD卡和液晶显示屏。
[0014]本实用新型的另一个方面，提供了一种监控系统，该监控系统包括监控平台以及根据上述的双信道车载终端，其中所述监控平台被配置成具有到所述第一通信模块和所述第二通信模块中的至少一者的通信连接。
[0015]本实用新型的再一个方面，提供了一种监控系统，该监控系统包括两个监控平台以及根据上述的双信道车载终端，其中一个监控平台被配置成具有到所述第一通信模块的通信连接，以及另一个监控平台被配置成具有到所述第二通信模块的通信连接。
[0016]通过上述技术方案，采用两个通信模块实现数据通信，保证了数据传输的可靠性，降低了人为破坏车载终端通信的风险。
[0017]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0019]图1是根据本实用新型实施方式的双信道车载终端原理框图；
[0020]图2是根据本实用新型一个实施方式的监控系统组成示意图；
[0021]图3是根据本实用新型另一个实施方式的监控系统组成示意图；
[0022]图4是图2所示监控系统的示例性工作流程示意图；以及
[0023]图5是图3所示监控系统的示例性工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0025]图1是根据本实用新型实施方式的双信道车载终端原理框图。如图1所示，本实用新型提供一种双信道车载终端100，该双信道车载终端100可以包括处理器101以及与该处理器101耦合的以下组件:第一通信模块102、定位模块104、数据存储模块105、输入输出模块106、电源管理模块107、CAN总线通信模块108以及开关量采集模块109，其中，所述第一通信模块102，适于安装第一 SM卡；所述定位模块104，被配置成与卫星通信；所述CAN总线通信模块108，被配置成连接车辆的CAN总线；以及所述开关量采集模块109，被配置成连接所述车辆的开关元件；以及所述双信道车载终端100还可以包括与所述处理器101耦合的第二通信模块103，该第二通信模块103具有整合在其中的第二 SM卡。
[0026]通过上述技术方案，采用两个通信模块(第一通信模块(或称为“明”通信模块)和第二通信模块(或称为“暗”通信模块))实现数据通信，保证了数据传输的可靠性，通过设置第二通信模块具有整合的SM卡，降低了人为破坏车载终端通信的风险。因为，在对车载终端进行破坏的情况中，一般地，行为人破坏了容易发现的第一通信模块就认为车载终端不再具有通信功能从而将放弃进一步的破坏。
[0027]在本实用新型中，整合是与组装或拆分相对的概念，第一通信模块102与第一 SIM卡是组装的结合方式，在此结合方式中，第一 SIM卡可以是与例如手机使用的SIM卡相同的普通SIM卡，其适于安装在第一通信模块102中设置的如卡槽的安装位置。而整合，是将SIM卡并入或嵌入通信模块中，使二者成为不可分的整体。在本实用新型的实施方式中，将SIM卡与第二通信模块103整合，可以通过例如“烧号”或贴片的方式实现。在不同的实施方式中，第二 SM卡可以为第二通信模块103中包含SM信息的存储器。第二 SM卡也可以为贴片类型的芯片卡。
[0028]在实施方式中，双信道车载终端可以包括第一天线，该第一天线可以仅连接第一通信模块102。在不同的实施方式中，第一天线可以同时连接第一通信模块102和第二通信模块103。优选地，第一天线可以是外置有源天线。更优选地，当第一天线仅连接第一通信模块102时，双信道车载终端还可以包括第二天线，该第二天线可以设置于所述双信道车载终端的外壳，且该第二天线仅连接第二通信模块103。在实施方式中，第二天线可以设置于车载终端的外壳内部或者表面。设置第二天线，使车载终端能够对一个监控平台实施备用通信，例如，当第一通信模块102和/或第一天线被破坏时，车载终端还可以利用第二通信模块103通过第二天线进行通信。本实用新型实施方式提供的双信道车载终端与现有技术中的车载终端相比具有两个显著的特点，一是整合SIM卡的通信模块，二是嵌入或整合到外壳中的天线。上述两个特点能够有效防止对车载终端通信的恶意破坏。
[0029]下面对本实用新型实施方式提供的双信道车载终端的工作原理进行描述。车载终端100 —般安装在车辆操控台处，通过输入输出模块106与操控人员进行数据交互。该车载终端100可以通过定位模块104获得车辆的实时位置信息，通过CAN总线通信模块108及开关量采集模块109采集车辆的实时状态信息，例如，车辆油耗、车辆里程、发动机液位压力、发动机进气状况、车辆故障信息等，处理器101将获得的车辆位置信息和车辆状态信息进行数据打包，并通过“明”、“暗”通信模块将打包的数据上传到监控平台。监控平台通过实时的数据就可以掌握车辆的运行轨迹及当前车辆的状态，如果当前车辆发生严重的系统故障或者可能引发事故的故障，则监控平台报警，监控平台的操作人员将可以立即下发故障报警到车载终端显示界面上，提示车辆内的操控人员注意车辆故障，如果有必要则通过车载电话直接联系车辆上的操作人员。
[0030]在本实用新型的实施方式中，处理器101可以采用Cortex_M3内核LPC1768微处理器，其具有功耗低、速度快、功能丰富的特点。利用该处理器可以主要完成电源的控制、实时时钟的设定、定位数据的接收及解析、数据的存储和备份、输入信号的识别、屏幕显示控制、通信模块的控制、CAN总线的数据接收和开关量的采集。
[0031]定位模块104可以采用GPS定位模块也可以采用北斗定位模块，该定位模块104可以与处理器LPC1768的UARTO连接并通信，该模块以一定的频率通过UARTO向处理器101发送定位信息，处理器101将接收到的定位信息解析，解析出定位数据，并存储在数据缓存中。处理器101可以按照间隔一定的时间(例如30S)将定位信息上传到监控平台。
[0032]CAN总线通信模块108可以采用TJA1043 CAN总线收发器，并与处理器LPC1768的CAN串行通信管脚连接。本实用新型使用的CAN总线通信模块108含有2路CAN通信通道，分别与LPC1768的CANl和CAN2通信管脚连接。车载终端的CAN总线通信模块108可以与车辆的CAN总线连接，接收CAN总线上传输的车辆实时状态信息，比如，车辆油耗、车辆里程、发动机液位压力、发动机进气状况、车辆故障信息等，处理器101可以按照间隔一定的时间(例如10S)将车辆状态信息上传到监控平台。
[0033]数据存储模块105可以采用大容量的FLASH存储芯片，例如，W25Q32BVSS,该模块与处理器LPC1768的SPI总线管脚连接。该模块为车载终端的参数存储、行车记录存储和程序备份提供存储空间。
[0034]输入输出模块106可以包括车载终端上的WIFI模块、蓝牙模块、USB端口、按钮、串口、SD卡和液晶显示屏等设备中的一者或多个，各模块相应与处理器LPC1768的相应驱动接口管脚连接。该模块为操作人员提供了人机交互的操作接口。
[0035]开关量采集模块109可以与车辆中的开关元件连接，实时采集车辆状态信息，例如，车门的开关状态，车灯的开关状态等车辆实时的状态信息，该模块与处理器LPC1768的I/O 口连接。处理器按照间隔一定的时间(例如30S)将车辆的开关量信息上传到监控平台。
[0036]“明”通信模块与处理器LPC1768的UARTl连接，该模块可以采用2G、3G、4G通信模块，安装和手机通用的SIM卡，该SIM卡可更换，通信模块的天线采用外置的有源天线。
[0037]“暗”通信模块与处理器LPC1768的UART2连接，该模块可以采用2G、3G、4G通信模块，无需安装通用SIM卡。该“暗”通信模块可以采用烧号的方式将手机号等信息写入模块内部FLASH，这样该通信模块将不含有SM卡；该“暗”通信模块也可以采用贴片SM卡的方式将SIM卡的微处理芯片焊接在通信模块的电路板上，该SIM卡芯片可以是大小为16平方毫米左右的正方形。该模块的天线设计在车载终端的外壳上，作为了车载终端外壳的一部分，这种设计既可以保证信号的稳定性也可以防止人为屏蔽通信信号。
[0038]图2和图3分别提供了一种利用本实用新型上述提供的双信道车载终端的监控系统组成示意图。
[0039]如图2所示在一个实施方式的监控系统中，该监控系统可以包括监控平台201以及根据上述的双信道车载终端100，其中监控平台201可以被配置成具有到双信道车载终端100的第一通信模块102和第二通信模块103中的至少一者的通信连接。相对应地，监控平台可以具有与通信连接数量相对应的通信模块。
[0040]如图3所示在另一个实施方式的监控系统中，该监控系统可以包括两个监控平台201、202以及根据上述的双信道车载终端100，其中一个监控平台201 (或202)可以被配置成具有到双信道车载终端100的第一通信模块102的通信连接，以及另一个监控平台202 (或201)可以被配置成具有到第二通信模块103的通信连接。
[0041]下面结合图4和图5对监控系统的示例性工作流程进行示例性描述。
[0042]如图4所示，当车载终端100只需连接一个监控平台201时，车载终端100与监控平台201的通信过程采用主备切换的工作方式。此时，“明”通信模块作为车载终端的主通信模块，“暗”通信模块作为备通信模块。其工作流程如下:
[0043]1、车载终端上电工作，主、备通信模块(例如，第一通信模块102和第二通信模块103)分别与监控平台建立链路连接，链路连接可采用TCP/IP或者UDP协议连接。
[0044]2、判断主、备通信模块是否连接成功。如果主、备通信模块都连接成功则通过主通信模块向监控平台发送数据，备通信模块(例如，第二通信模块)定时发送心跳包，保证备通信模块与监控平台的通信链路连接；如果主通信模块未连接成功，备通信模块成功，则通过备通信模块向监控平台发送数据。如果主、备通信模块都未成功则继续步骤I。
[0045]3、在主通信模块与监控平台正常通信过程中，如果连续3次数据发送失败，则认为主通信模块被破坏，则立即切换到备通信模块与监控平台通信。其中，可以通过处理器的内部计数器实现计数。
[0046]如图5所示，当车载终端100需要同时连接两个及以上的监控平台时，车载终端100与监控平台201、202通信可以采用“明”、“暗”通信模块并行的工作方式。其工作流程如下:
[0047]1、人为分配“暗”通信模块连接在安全性、可靠性要求高的监控平台上，定为重要监控平台(例如，监控平台201)，“明”通信模块连接其余的监控平台，定为次要监控平台(例如，监控平台202)。
[0048]2、车载终端上电工作，“明”、“暗”通信模块分别与相对应的监控平台建立通信链路连接，该链路连接可采用TCP/IP或者UDP协议连接。
[0049]3、链路连接成功后，“明”、“暗”通信模块分别向对应的监控平台发送数据。
[0050]4、如果“明”、“暗”通信模块在发送数据过程中出现链路连接异常情况，则处理器复位相应的通信模块，重新建立通信链路连接。
[0051]本实用新型提供的双信道车载终端，采用一“明” 一 “暗”两个通信模块作为数据传输通道，保证了数据传输的可靠性。尽管比现有技术中的车载终端增加了一个通信模块，增加了成本，但是保证了 “两客一危”等危险车辆的监控的可靠性，降低了人民生命和财产的损失。
[0052]通过本实用新型实施方式提供的双信道车载终端，在不法分子故意破坏通信线路时，例如，拔掉SM卡、拔掉天线、屏蔽天线等，依然能和监控平台通信。
[0053]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0054]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0055]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种双信道车载终端，其特征在于，该双信道车载终端包括处理器以及与该处理器耦合的以下组件:第一通信模块、定位模块、数据存储模块、输入输出模块、电源管理模块、 总线通信模块以及开关量采集模块，其中， 所述第一通信模块，适于安装第一 311卡； 所述定位模块，被配置成与卫星通信； 所述总线通信模块，被配置成连接车辆的总线；以及 所述开关量采集模块，被配置成连接所述车辆的开关元件；以及 所述双信道车载终端还包括与所述处理器耦合的第二通信模块，该第二通信模块具有整合的第二 311卡。
2.根据权利要求1所述的双信道车载终端，其特征在于，该双信道车载终端还包括第一天线，该第一天线仅连接所述第一通信模块，或者该第一天线同时连接所述第一通信模块和所述第二通信模块。
3.根据权利要求2所述的双信道车载终端，其特征在于，当所述第一天线仅连接所述第一通信模块时，所述双信道车载终端还包括第二天线，该第二天线设置于所述双信道车载终端的外壳，且该第二天线仅连接所述第二通信模块。
4.根据权利要求3所述的双信道车载终端，其特征在于，所述第二天线设置于所述外壳内部或者表面。
5.根据权利要求1所述的双信道车载终端，其特征在于，所述第二3頂卡为所述第二通信模块中包含311信息的存储器。
6.根据权利要求1所述的双信道车载终端，其特征在于，所述第二3頂卡为贴片芯片卡。
7.根据权利要求1所述的双信道车载终端，其特征在于，所述定位模块为⑶3定位模块或北斗定位模块。
8.根据权利要求1所述的双信道车载终端，其特征在于，所述输入输出模块包括以下中的至少一者模块、蓝牙模块、口38端口、按钮、串口、30卡和液晶显示屏。
9.一种监控系统，其特征在于，该监控系统包括监控平台以及根据权利要求1-8所述的双信道车载终端，其中所述监控平台被配置成具有到所述第一通信模块和所述第二通信模块中的至少一者的通信连接。
10.一种监控系统，其特征在于，该监控系统包括两个监控平台以及根据权利要求1-8所述的双信道车载终端，其中一个监控平台被配置成具有到所述第一通信模块的通信连接，以及另一个监控平台被配置成具有到所述第二通信模块的通信连接。
【文档编号】H04B1/38GK204168287SQ201420584471
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】冯志学, 葛文奇, 胡军, 贺磊, 高鹏, 宋宇轩 申请人:北汽福田汽车股份有限公司