专利名称：一种基于gnss卫星定位的车载终端的扩展装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车载系统，具体涉及一种整合了多个功能模块、具有很好的扩展性的基于GNSS卫星定位的车载终端。
背景技术：
随着国内基于GNSS(Global Navigation Satellite System,全球卫星导航系统)卫星定位的车载终端行业的发展，国家各相关管理部门陆续出台了一些标准规范，用以规范这类产品的技术参数指标和功能、性能要求。如公安部2003年出台的《GB/T 19056行驶记录仪》国家标准，并陆续强制要求大型客运车、危险化学品运输车和校车等车辆必须安装行驶记录仪。2011年，交通部又推出了《GT/I794道路运输车辆卫星定位系统终端技术要求》标准，要求全国各省市的两客一危和货运车辆后续要陆续强制安装卫星定位车载终端，其中也明确规定，这些车载终端必须符合GB/T 19056行驶记录仪国标。因此，后续市面上大部分的卫星定位车载终端都必须要符合行驶记录仪国标。但是，由于市场需求的多样化，对于终端功能、成本存在各种需求，而终端厂家如果分别按照市场的需求定制多种型号的产品，不仅增加开发人工成本，减慢了产品的市场响应速度，而且，过多新产品的开发还影响了产品质量的成熟和稳定，给这个行业带来了不利的影响。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供了一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，采取基于GNSS卫星定位的车载终端加功能扩展外设装置的组合方式，其整合了多个功能模块、具有很好的扩展性，既能满足客户对基础定位业务的需求，又能方便地满足需要具备行驶记录仪功能的场合。其中，基于GNSS卫星定位的车载终端，其可以是基于GPS卫星定位的车载终端，也可以是基于北斗卫星定位的车载终端等等，以下简称为车载终端。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，连接于车载终端，该车载终端至少包括一 GNSS定位模块、一通信模块及一标准串口，该扩展装置包括一 CPU模块，用以数据的采集和运算以及系统的控制和管理；一电源模块，连接于该CPU模块，用以给扩展装置供电；一 CAN总线通信模块，连接于该CPU模块，CAN总线通信模块同时与车辆的CAN总线连接，用于接收车辆CAN总线上的数据，CPU模块可定时读取接收到的数据并通过主机串口转发给车载终端；CAN总线通信模块还可用于连接具有CAN接口的外设，使之通过CAN总线通信模块与CPU模块进行通信；一主机串口，连接于该CPU模块，通过该主机串口与车载终端的标准串口相连，使车载终端与该CPU模块进行通信；一里程脉冲检测模块，连接于该CPU模块，用以支持车辆里程脉冲信号的输入检测，并将检测信号发送给CPU模块，CPU模块对其脉冲个数进行计算，同时定时将计算结果通过主机串口发给车载终端；及一开关量信号检测模块，连接于该CPU模块，用以将外部开关量输入信号传送给该CPU模块。作为进一步的技术方案，还包括一 USB-HOST模块，连接于该CPU模块，用以提供主机模式的USB接口。作为更进一步的技术方案，还包括若干个扩展串口，连接于该CPU模块，用以使连接于该扩展串口的外设与该CPU模块进行通信。作为更进一步的技术方案，所述CPU模块选用STM32F105RCT6型号的芯片。该(PU模块是整个设备的核心，负责数据采集、运算和系统的控制和管理。COTEX M3内核的STM32F105RCT6型号的芯片，具备丰富的扩展资源，包括5个标准串口，I路USB 0TG，2路CAN控制器，2路AD采集，丰富的GPI0、定时器和外部中断资源等。作为更进一步的技术方案，所述电源模块将车载终端提供的5V直流供电经过过压保护、稳压滤波处理和5V-3. 3V的DC-DC转换，提供5V和3. 3V的直流电源输出，按照需要给扩展装置的各模块供电。本实用新型通过上述方案，对现有的车载终端进行功能扩展，该车载终端只需具备GNSS定位模块、通信模块及至少一标准串口，即可通过本实用新型的扩展装置以及显示屏外设，扩展出行驶记录仪国标所要求的功能，即同时具备卫星定位和行驶记录仪功能。另外，该扩展装置具有很好的扩展性，通过该扩展装置提供的功能，可以实现行驶记录仪功能扩展，包括里程脉冲检测、U盘数据导出、串口数据导出、制动信号等开关量信号采集等。还有，本扩展装置以较低的成本实现了多样化功能扩展，包括多串口扩展、里程脉冲检测、CAN总线扩展和USB文件系统访问等。从而使车载终端的功能可以更精简、更通用，减少产品开发和维护成本，提高产品的稳定性；便于根据客户的需求灵活组合，满足客户多样化的需求。此外该扩展装置还可用于原先已经安装到车辆上的不具备行驶记录仪功能的车载终端的整改，只要升级车载终端的软件，修改接口对接该扩展装置，即可实现国标所要求的功能,大大降低升级整改的成本。另外，该扩展装置的外壳采用符合IP43要求的防水防尘设计，能够满足行驶记录仪国标的要求。
图1是本实用新型的实施例的模块框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。作为本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，连接于车载终端，该车载终端至少包括GNSS定位模块、通信模块及标准串口。其中车载终端是基于GNSS卫星定位的车载终端，其可以是基于GPS卫星定位的车载终端，也可以是基于北斗卫星定位的车载终端等等，不论哪种车载终端，在业内都已经有各种成熟的设计，且在市场上可以买到，一般均具备GNSS定位模块、通信模块及多个标准串口，即满足上述的一般性条件，因此本文不再赘述。该扩展装置包括CPU模块1、电源模块2、CAN总线通信模3、主机串口 4、里程脉冲检测模块5、开关量信号检测模块6、USB-HOST模块7、以及6路扩展串口 8。其中，各模块功能如下CPU模块1，作为整个扩展装置的核心，用以数据的采集和运算以及系统的控制和管理；该CPU模块I选用COTEX M3内核的STM32F105RCT6型号的芯片，具备丰富的扩展资源，包括5个标准串口，I路USB 0TG, 2路CAN控制器，2路AD采集，丰富的GPI0、定时器和外部中断资源等。电源模块2，连接于该CPU模块I，该电源模块2将车载终端提供的5V直流供电经过过压保护、稳压滤波处理和5V-3. 3V的DC-DC转换，提供5V和3. 3V的直流电源输出，按照需要给扩展装置的各模块供电。CAN总线通信模块3，连接于该CPU模块I，CAN总线通信模块3同时与车辆的CAN总线连接,用于接收车辆CAN总线上的数据，CPU模块I可定时读取接收到的数据并通过主机串口 4转发给车载终端；CAN总线通信模块3还可用于连接具有CAN总线的外设，使之通过CAN总线通信模块3与CPU模块I进行通信；。本实施例中，通过CAN控制器实现I路CAN总线通信接口。—里程脉冲检测模块5，连接于该CPU模块1，用以支持车辆里程脉冲信号的输入检测，并将检测信号发送给CPU模块1，CPU模块I对其脉冲个数进行计算，同时定时将计算结果通过主机串口 4发给车载终端；主机串口 4，连接于该CPU模块I，本实施例中，主机串口 4采用标准UART，通过该主机串口 4与车载终端的标准串口相连，与车载终端进行通信按照指定的数据格式，接收车载终端发来的命令和数据，或将采集到的信息和从其他扩展串口接收的数据发给车载终端。里程脉冲检测模块5，连接于该CPU模块1，用以支持车辆里程脉冲信号的输入检测，并将检测信号发送给CPU模块1，CPU模块I对其脉冲个数进行计算，同时定时发给车载终端作为脉冲里程统计的依据。开关量信号检测模块6，连接于该CPU模块1，用以将外部开关量输入信号传送给该CPU模块I。该开关量信号检测模块6提供至少4路的外部开关量输入信号检测，这些开关量包括车灯、车门、刹车、左右转向灯等信号。USB-H0ST7，连接于该CPU模块1，提供I路主机模式的USB接口，外部可接USB存储器。6路扩展串口 8，连接于该CPU模块1，支持4路标准UART，2路模拟UART，其中5路用于扩展接其他串口外设，如显示屏、计价器等，还有I路标准串口通过模拟开关，可分时复用接2个串口摄像头。该扩展装置集成了 U盘读写、里程脉冲、传感信号检测、2路串口摄像头复用一路物理串口、6路串口扩展、CAN数据采集等多种功能，便于普通的只具备定位、通信和存储的车载终端扩展实现国标所要求的行驶记录仪相关功能。具体的，此扩展装置能够实现的功能主要有1、串口扩展功能支持通过I路主机串口扩展出最多4路标准串口和2路模拟串口，其中标准串口支持的波特率为2400、4800、9600、19200、57600、115200bps，模拟串口支持2400、4800、9600bps，波特率可支持车载终端发送指令来配置。其中，还有I路标准串口通过模拟开关切换，可分时复用接2各串口摄像头，并带电源控制；2、支持FAT32文件系统和USB2. 0主机模式，可按FAT32的文件格式对U盘和flash存储器进行标准文件访问操作，包括格式化、文件创建、删除、读写、文件定位等；3、支持车辆里程脉冲检测，并提供给车载终端，用于脉冲速度和脉冲里程计算；4、支持至少4路开关量信号检测，如车门、车灯、刹车、左右转向灯等信号；5、支持CAN总线数据通信，最多支持16个不同ID的CAN信息采集，CAN总线的波特率、采集频率都可通过车载终端进行配置。通过此扩展装置提供的功能，可以实现行驶记录仪功能扩展，包括里程脉冲检测、U盘数据导出、串口数据导出、制动信号等开关量信号采集等。此扩展装置的外壳采用符合IP43要求的防水防尘设计，能够满足行驶记录仪国标的要求。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，连接于车载终端，该车载终端至少包括一 GNSS定位模块、一通信模块及一标准串口，其特征在于该扩展装置包括 一 CPU模块，用以数据的采集和运算以及系统的控制和管理； 一电源模块，连接于该CPU模块，用以给扩展装置供电； 一 CAN总线通信模块，连接于该CPU模块，CAN总线通信模块与车辆的CAN总线连接，用于接收车辆CAN总线上的数据；CAN总线通信模块与具有CAN接口的外设连接，使该外设通过CAN总线通信模块与CPU模块进行通信； 一主机串口，连接于该CPU模块，通过该主机串口与车载终端的标准串口相连，使车载终端与该CPU模块进行通信； 一里程脉冲检测模块，连接于该CPU模块，用以支持车辆里程脉冲信号的输入检测，并将检测信号发送给CPU模块，CPU模块对其脉冲个数进行计算，同时定时将计算结果通过主机串口发给车载终端； 一开关量信号检测模块，连接于该CPU模块，用以将外部开关量输入信号传送给该CPU模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，其特征在于还包括一 USB-HOST，连接于该CPU模块，用以提供主机模式的USB接口。
3.根据权利要求1所述的一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，其特征在于还包括若干个扩展串口，连接于该CPU模块，用以使连接于该扩展串口的外设与该CPU模块进行通信。
4.根据权利要求1所述的一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，其特征在于所述CPU模块选用STM32F105RCT6型号的芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，其特征在于所述电源模块将车载终端提供的5V直流供电经过过压保护、稳压滤波处理和DC-DC转换，提供5V和3. 3V的直流电源输出，按照需要给扩展装置的各模块供电。
专利摘要本实用新型属于车载系统领域。一种基于GNSS卫星定位的车载终端的扩展装置，连接于车载终端，其包括CPU模块，用以数据的采集和运算以及系统的控制和管理；电源模块，连接于该CPU模块，用以给扩展装置供电；CAN总线通信模块，连接于该CPU模块，用于接入车辆CAN总线采集车辆CAN总线上的数据或与连接于CAN总线的外设进行通信；主机串口，连接于该CPU模块，通过该主机串口与车载终端的标准串口相连，使车载终端与该CPU模块进行通信；里程脉冲检测模块，连接于CPU模块，用以支持车辆里程脉冲信号的输入检测，并将检测信号发送给CPU模块；及开关量信号检测模块，连接于该CPU模块，用以将外部开关量输入信号传送给该CPU模块。本实用新型应用于车载终端的功能扩展。
文档编号G07C5/00GK202870929SQ201220501770
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者黄运峰, 蔡运文, 陈从华, 姚亮 申请人:厦门雅迅网络股份有限公司