专利名称：一种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置，属于智能交通信息服务系统。
背景技术：
经济快速发展，城市交通随之繁忙和拥挤，这样对车辆交通管理系统的智能化要求也随之提高。当今GPS全球卫星定位技术、GIS地理信息技术及无线通讯技术已日趋完善，但是在实际运用中又因其高昂的营运成本而无法广泛应用，导致交通信息服务水平一直没有明显的突破，城市的交通压力越来越大。
发明内容
本实用新型提供一种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置；它具有车辆定位跟踪、辅助导航、调度指挥和动态管理、动态发布交通信息以及出行最佳路径查询等功能，可以大大提高车辆的综合管理和调度的智能性，从而有效缓解城市的交通压力。
本实用新型的主要技术方案是该种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置，其特征是它主要由数据库、客户服务中心装置和车载设备组成；车载设备主要包括使用无线通信网的手机，智能信息单元，输入输出设备及摄像单元；智能信息单元内有内置的ID码，摄像单元通过通信网络连接到客户服务中心装置；客户服务中心装置将收集到的交通资料整理汇总，配合交通、路况、路网属性等数据设定为标准格式的数据，以标准的TCP/IP协议传输到动态信息发布服务器，服务器接收所有车载设备发来的车辆位置信息与监控图像信息，对数据进行整理后存入与服务器相连的数据库，同时根据车辆上的智能信息单元的ID号码发送到客户服务中心装置或车队中心装置。
所述的客户服务中心装置的定位信息和图像信息还可与110报警网络相连。
所用的无线通信网可以采用GSM，GPRS，CDMA中任何一种，并且在3G通信网建成运营时可以很便捷地移植到新的通信网络中。
本实用新型的有益效果是本装置利用每个车辆单元内设置的移动电话作为接入手段的一部分，结合车载的智能信息单元盒快速准确地完成大规模信息分配和集中处理业务的客户服务，最终将信息通过信令发至无线终端设备上。本装置是集计算机控制技术、无线通信技术、GPS全球卫星定位技术、及GIS地理信息技术为一体，具有车辆定位跟踪、辅助导航、调度指挥和动态管理、动态发布交通信息以及出行最佳路径查询等功能。可以大大提高车辆的综合管理和调度的智能性，从而有效缓解城市的交通压力。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1本实用新型的网络结构图；图2为实用新型的车载设备功能图；图3为实用新型的车载设备结构图；图4本实用新型的车载设备连线图；图5为本实用新型的功能简示图。
具体实施方式
本系统是采用世界领先的GPS全球卫星定位技术、CDMA或GSM全球移动通讯技术、GIS地理信息处理技术和计算机网络通信与数据处理技术，以实现区域车辆信息联网，加强交通综合治理、形成GPS信息资源最大程度的综合利用与共享。
1、全球定位系统GPS(Global Positioning System)GPS系统是结合了卫星及无线技术的导航系统，是美国政府在继阿波罗登月计划、航天飞机计划之后的第三项重点空间计划。GPS具备全天候、全球覆盖、高精度的特征，能够实时、全天候为全球范围内的陆地、海上、空中的各类目标提供连续实时的三维定位、三维速度及精确时间信息。GPS技术按照待定点的状态分为静态定位和动态定位两大类。静态定位是指待定点的位置在观测过程中固定不变的，其定位精度一般在几毫米至几厘米范围内，动态定位的精度要差得多，但是采用差分技术，定位精确度可以达到1米以内。
2、全球移动通讯系统GSM(Global System for Mobile)和CDMAGSM全球通讯移动系统是目前国内覆盖最广、系统可靠性最高、话机保有量最大的数字移动通讯系统。GSM向各地用户提供具有所有电信业务的国内和国际漫游。用户身份鉴别可保护网络避免无权用户使用。系统除提供话音业务外，还提供数据业务、短消息(SMS)业务等多项功能。我们的系统就是采用了SMS功能实现控制中心与移动车辆之间的数据传输。
GSM及继其后的CDMA是近几年以惊人速度发展起来的数字通讯网，由于通信业爆炸式的发展，GSM和CDMA网络基站越建越密，在全国已基本做到无盲点覆盖。我们的系统可利用GSM或CDMA网络，通过电信业务交换中心延伸出的增值平台的增值服务，及短消息增值服务功能。该增值服务利用控制信道进行数据传输，使用时不占用语音信道，对同一手机用户，二者可同时进行。因此，只要短消息增值平台与所拟建的系统相匹配。短消息的使用是安全有效的。
将来3G的CDMA技术发展成熟，该系统完全可以移植到新的通信方式下工作。
3、地理信息系统GIS(Geographical Information System)GIS是近年来迅速发展起来的一门新兴技术。根据美国的国家地理信息及分析中心的定义，GIS是能够应用于地理数据的特定信息系统，其地理信息系统包含两部分地理信息和信息系统。它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉的产物而被广泛运用在各个领域。在智能交通管理系统中，主要用于对地图的显示和管理以及对受监控的移动目标位置的显示。GIS技术的发展已相当成熟。
4、计算机处理系统在本系统中主要采用了数据库技术、数据检索技术、局域网和广域网技术、多媒体技术以及计算机远程控制操作等多项计算机相关技术。解决的主要技术问题有(1)数据采集与处理技术由于涉及到的数据源多、数据量大，本系统采用先进的数据融合技术将这些数据有效融合，解决GPS定位数据的采集、在车载设备端的处理以及处理后数据的传输。
(2)GPS卫星定位误差的处理虽然GPS定位技术已基本成熟，利用差分定位精度可以在1米以内，但是差分站的建立比较困难，不利于在交通系统中推广利用，因此GPS的定位误差和信号丢失的处理是本系统的关键。
总体来说，本项目系统由安装在车辆中的车载设备、移动通讯网络和服务中心三个部分组成。车载终端设备中的GPS系统定位装置自动接收GPS定位卫星发来的定位数据，车载设备结合自身的状态数据，按信令协议处理后，生成短消息数据包，通过移动通讯网络发往短信中心。
车载设备具有摄像功能，并将照片发往服务中心。短信中心收到该数据包后即以短消息的形式实时发送给服务中心，服务中心解释数据包中的信息，根据信息内容来做不同的处理。
如图1所示。该种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置，它主要由数据库、客户服务中心装置和车载设备组成。
1.车载设备的硬件结构如图2.图3.图4所示，车载设备主要包括无线通信模块(手机)，智能信息单元，输入输出设备，摄像设备等。
车载设备是安装在车辆上的，对设备的体积有一定的要求，本系统采用的是工作稳定可靠、抗干扰能力强的手机和智能信息单元。该设备无多余软件，并且以固化态出现的非计算机系统，无需多余的存储器，可靠性高，成本低，体积小，功耗少。在车辆与交通工程中该设备作为车载终端应用于智能交通系统，是车载终端设备具有更高的智能型、稳定性和扩展性，从而建立起全方位、实时准确的智能交通系统。
图2车载设备主要包括使用无线通信网的手机，智能信息单元，输入输出设备、摄像设备单元及液晶显示。智能信息单元内有内置的ID码，摄像单元通过通信网络连接到客户服务中心装置。
图3将智能信息座做成智能信息盒，将手机嵌入盒中，在汽车内合适的位置安装。摄像头、出租车计价器或摄像开关均连接智能信息座，手机与智能信息座之间设有对应的输入输出接口。
图4本实用新型的车载设备连线图。带有GPS定位功能的手机一方面连接耳机和LCD，另一方面连接摄像头，摄像头连接MCU AT89C51(PIK)，带有GPS定位功能的手机与MCU AT89C51(PIK)通过AT COM相互连接，MCU AT89C51(PIK)连接计价器和电源。
2车载设备软件通过编写应用软件，可以将车辆的地理位置动态地显示在电子地图上，可以随时接收客户服务中心发来的各种指令和广播以及响应键盘事件。
1)PS定位通过空间卫星精确的定位车辆所车的位置，测出车辆的速度。
2)电子导航电子地图可以实时地指出车辆所处的准确位置。
3)无线通信车在终端和客户服务中心可以通过GSM或CDMA进行语音通话，及短消息传输等。
4)报警功能在车辆或人员遇到意外事故或危险时自动发出警报。
5)监控功能通过通信系统发送到客户服务中心。
3客户服务中心客户服务中心负责车辆的宏观调度管理，可以与所有车辆通过短信或语音进行通信。客户服务中心将收集到的交通资料整理汇总，配合交通、路况、路网属性等数据设定为标准格式的数据，以标准的TCP/IP协议传输到动态信息发布服务器。客户服务中心主要归纳整理的交通信息有交通拥挤信息包含拥挤地区及其影响的范围。
交通障碍信息包含事故、路上障碍物、施工及其它障碍信息。
交通管制信息包含禁止通行、速度限制、车道管制、桥梁限重、隧道限高、危险路段、临时管制等。
运行时间信息包含运行时间、车流状况、行驶速度及形势距离等。
还可以建立车队中心，通过标准的TCP/IP协议与客户服务中心通信。
4服务器数据库是整个系统的核心，随着车辆数目的增多，数据量会越来越大，因此对服务器的各项性能指标要求都比较高。服务器负责接收所有车载设备发来的车辆位置信息与监控图像信息，对数据进行整理后存入数据库，同时根据车辆上的智能信息单元的ID号发送到客户服务中心或车队中心。
另外，服务器还存有整个城市的路口、路段以及各类公共设施的地理信息，车辆和客户服务中心都可以对其查询，大大提高车辆的运行效率。
图5为本实用新型的功能简示图。
本实用新型可以同时检测多个车辆，并实现对车辆的三维定位、呼叫、联系、资讯服务、导航、信息查询、防暴防劫报警等功能。
权利要求1.一种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置，其特征是它主要由数据库、客户服务中心装置和车载设备组成；车载设备主要包括使用无线通信网的手机，智能信息单元，输入输出设备及摄像单元；智能信息单元内有内置的ID码，摄像单元通过通信网络连接到客户服务中心装置；客户服务中心装置将收集到的交通资料整理汇总，配合交通、路况、路网属性等数据设定为标准格式的数据，以标准的TCP/IP协议传输到动态信息发布服务器，服务器接收所有车载设备发来的车辆位置信息与监控图像信息，对数据进行整理后存入与服务器相连的数据库，同时根据车辆上的智能信息单元的ID号码发送到客户服务中心装置或车队中心装置。
2.根据权利要求1所述的一种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置，其特征是客户服务中心装置的定位信息和图像信息可与110报警网络相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置，其特征是所用的无线通信网可以采用GSM，GPRS，CDMA，3G通信网中任何一种。
专利摘要本实用新型公开了一种利用手机对交通车辆进行实时监控的装置，主要解决车辆交通管理系统的智能化问题。它利用每个车辆单元内设置的移动电话作为接入手段的一部分，结合车载的智能信息单元盒快速准确地完成大规模信息分配和集中处理业务的客户服务，最终将信息通过信令发至无线终端设备上。本装置是集计算机控制技术、无线通信技术、GPS全球卫星定位技术、及GIS地理信息技术为一体，具有车辆定位跟踪、辅助导航、调度指挥和动态管理、动态发布交通信息以及出行最佳路径查询等功能。可以大大提高车辆的综合管理和调度的智能性，从而有效缓解城市的交通压力。
文档编号G08G1/00GK2754287SQ20042005294
公开日2006年1月25日 申请日期2004年8月17日 优先权日2004年8月17日
发明者杨凯, 王学军, 夏友彬 申请人:杨凯