专利名称：一种带can总线的gps终端装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车辆电子监控设备技术领域，具体涉及一种对车辆、船舶 运行信息进行监控管理的带CAN总线的GPS终端装置。
背景技术：
随着社会的发展，人们对车辆、船舶管理、调度的要求越来越高，不仅需 要确定车辆、船舶的位置，还需要对车辆、船舶的视频录像、报警信息、运行 状态等数据进行实时监控和处理，基于全球卫星定位(GPS)和无线通信网的移 动监控定位系统在世界各国都得到了迅猛发展，并显示出强劲的发展势头，GPS 终端设备是伴随着GPS技术和无线通信网络技术的成熟而逐步发展起来的，基 于成熟的GPS技术，将计算机地理信息系统(GIS)、计算机数据库系统、数字 无线通讯(GSM)技术以及计算机网络融为一体，实现对移动车辆、船舶全天候的 监控、报警、指挥、防盗和调度。
随着汽车电子技术的不断发展，汽车上各种电子控制单元的数目不断增加， 连接导线显著增加，因而提高控制单元间通讯可靠性和降低导线成本己成为迫 切需要解决的问题。CAN总线是一种串行多主站控制器局域网总线，是一种有 效支持分布式控制或实时控制的串性通讯网络，由于其通信速率高，可靠性好 以及价格低廉等特点，使其特别适合交通运载工具电气系统中。德国BOSCH公 司开发了CAN总线协议，并使其成为国际标准(IS011898)。 Intel公司率先开 发出CAN总线协议控制器芯片，到目前为止，世界上已经拥有20多家CAN总线 控制器芯片生产商，110多种CAN总线协议控制器芯片和集成CAN总线协议控制器的微处理器芯片。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制 系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大 型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。我国的汽车CAN总线起步较晚，但 随着现代汽车电子的不断进步发展，其研究和应用已经是一种必然的趋势。
目前国内确认准予使用的GPS车载终端是以无CAN总线的车辆作为参照基 础，汽车的速度是通过脉冲信号传给GPS车载终端的，例如，轮胎转一圈送出 8个脉冲，转624圈就是1公里，GPS车载终端通过统计脉冲的个数来判定当前 车速和计算里程的。驾驶员的操作信息也是通过高低电平传给GPS车载终端的， 例如有一根线连着GPS车载终端和刹车开关，当驾驶员踩下刹车时变成低电平， 松开刹车时回到高电平，还有一根线连着GPS车载终端和大灯开关，当大灯照 亮时是低电平，熄灭时是高电平，所以GPS车载终端连接汽车有很多根线。而能 接CAN总线的GPS车载终端又无相应的国标作为依据，尚未得到国家的正式承 认。所以，汽车上所配置的CAN总线资源在现有技术下还不能正式应用到GPS 车载终端。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种基于行车记录仪技术，综合采用CAN总线传输技 术、GPRS和GPS技术的带CAN总线的GPS终端装置技术方案，以克服现有技术中存 在的问题。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，包括配合连接的MCU中央处理系 统和人机交互接口，其特征在于MCU中央处理系统上配合连接GPRS模块、GPS 模块，MCU中央处理系统的输入端连接设置CAN总线拓展模块。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的CAN总线拓展 模块由CAN总线接口电路和CAN总线收发器、CAN总线控制器配合连接构成。所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的MCU中央处理 系统包括ARM处理器及与其连接配合的存储模块，ARM处理器采用ARM嵌入结 构。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的MCU中央处理 系统上配合连接RS232通讯接口 。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的人机交互接口 包括显示器、语音播放系统、麦克风、和/或LED指示灯的连接接口。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的GPS模块包括 配合连接的GPS天线和GPS接收机。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的MCU中央处理 系统输入端连接设置碰撞检测模块、和/或振动检测模块。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的LED指示灯包 括用于供电情况与电池电量显示的电源指示灯、用于GPS定位信号状态显示的 GPS指示灯和/或用于GPRS通讯状态显示的GPRS指示灯。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的碰撞检测模块 由X轴加速度传感器、Y轴加速度传感器、Z轴加速度传感器和多选一复用器、 信号调理电路、信号放大电路、模数转换器配合连接构成。
所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述的振动检测模块由 振动传感器和信号调理电路、整形电路配合连接构成。
上述的带CAN总线的GPS终端装置构思新颖、合理，利用CAN总线的无限扩 张性，通过通信技术，实现无限添加功能模块，扩大兼容能力，从而实现对车 辆、船舶的安全、智能管理、监控和调度。
图l为本实用新型结构框图2为所述碰撞检测模块的结构框图3为所述振动检测模块的结构框图4为所述CAN总线拓展模块的结构框图中1—GPRS模块、2—GPS模块、3—人机交互接口、 4一RS232通讯接 口、 5—MCU中央处理系统、6—碰撞检测模块、6a—X轴加速度传感器、6b—Y 轴加速度传感器、6c —Z轴加速度传感器、6d—多选一复用器、6e—信号调理 电路、6f—信号放大电路、6g—模数转换器、7 —振动检测模块、7a—振动传感 器、7b—信号调理电路、7c —整形电路、8—CAN总线拓展模块、8a—CAN总线 接口电路、8b—CAN总线收发器、8c — CAN总线控制器。
具体实施方式
现结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
如图所示， 一种带CAN总线的GPS终端装置由MCU中央处理系统5与人机 交互接口 3、 GPRS模块1、 GPS模块2、 RS232通讯接口 4和CAN总线拓展模块 8配合连接构成。CAN总线拓展模块8与MCU中央处理系统5的输入端连接，CAN 总线拓展模块8用于与外部交互数据和接口扩展，由CAN总线接口电路8a和 CAN总线收发器8b、 CAN总线控制器8c配合连接构成，CAN总线接口电路8a 的两根信号线分别与CAN总线收发器8b、 CAN总线控制器8c连接，CAN总线控 制器8c的数据端口与MCU中央处理系统5连接进行通信数据处理，利用CAN 总线的无限扩张性，可用于连接多个可扩展器件，实现无限添加功能模块、扩 大兼容能力，可以外接多至127个C認接口设备。所述的MCU中央处理系统5 包括ARM处理器及与其连接配合的存储模块，其中ARM处理器采用ARM嵌入结 构，具有处理速度高、处理能力强、组建简洁、成本适宜等特点，能应用于复杂的监控系统，同时与传统所用的单片机系统相比，采用ARM处理器在设计上 可以预留接口，为系统功能扩展提供延伸空间；存储模块用于存储ARM处理器 对数据处理的结果，主要有FLASH芯片类型和铁链芯片类型，FLASH芯片类型 采用NX25P40芯片，铁链芯片类型采用FM24CL64芯片。所述的GPS模块2包括 配合连接的GPS天线和GPS接收机，采用E580UMH芯片结构，用于接收GPS卫 星信号，并可传输到GPRS系统，最后通过无线网络传输到监控中心，实现终端 设备的卫星定位。所述的GPRS模块1采用华为GTM900-B芯片，主要用于与监 控中心之间建立数据的无线传输通道，并且可与麦克风相接合实现对对现场进 行远程监听。所述的人机交互接口 3包括显示器、语音播放系统、麦克风、和/ 或LED指示灯的连接接口 ，其中的LED指示灯包括用于供电情况与电池电量显 示的电源指示灯、用于GPS定位信号状态显示的GPS指示灯和/或用于GPRS通 讯状态显示的GPRS指示灯；可连接的显示器主要采用LED显示，也可以采用外 接的显示器；采用的语音播放系统由语音播放单元和扬声器构成，语音播放单 元采用讯飞4040/XFS3011芯片，用于实现语音播放功能；连接的麦克风主要用 于车辆现场声音监听。
上述的一种带CAN总线的GPS终端装置，可通过MCU中央处理系统5输入 端连接设置碰撞检测模块6、和/或振动检测模块7。所述的碰撞检测模块6由 X轴加速度传感器6a、 Y轴加速度传感器6b、 Z轴加速度传感器6c和多选一复 用器6d、信号调理电路6e、信号放大电路6f、模数转换器6g配合连接构成。 X轴加速度传感器6a、 Y轴加速度传感器6b 、 Z轴加速度传感器6c可采用醒A7455 型加速度传感器等，根据需要能设定7个开关量输入，包括用于ACC、电瓶、 电压、车门开关、紧急按扭等车辆行驶基本数据信息的采集，通过三轴加速度 传感器监控车辆偏移，通过三维推定算法可精确计算出车辆偏移值，在没有GPS信号时辅助速度测量，以实现三维碰撞判断和事故轨迹回访。所述的振动检测
模块7由振动传感器7a和信号调理电路7b、整形电路7c配合连接构成，监控 车辆、船舶行驶或停止的状态以实现远程运行状态控制，当振动检测检测运行 速度为0时，GPS终端装置自动进和休眠状态，从而实现省电、延长GPS终端 装置使用时间和降低成本，并可以智能判定GPS信号人为遮挡，具体为先设定 振动检测时间，当GPS持续无信号超过己设定的时间时，便自动告警GPS信号 人为覆盖。其中的振动传感器7a可采用CLA-3型振动传感器等，可根据需要设 定7个开关量输入，包括ACC、电瓶、电压、车门开关、紧急按扭等车辆行驶 基本数据信息的采集。
权利要求1. 一种带CAN总线的GPS终端装置，包括配合连接的MCU中央处理系统(5)和人机交互接口(3)，其特征在于MCU中央处理系统(5)上配合连接GPRS模块(1)、GPS模块(2)，MCU中央处理系统(5)的输入端连接设置CAN总线拓展模块(8)。
2. 如权利要求1所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的C認总线拓展模块(8)由CAN总线接口电路(8a)和CAN总线收发器(8b)、 C認总线控制器(8c)配合连接构成。
3. 如权利要求1所述的一种带C認总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的MCU中央处理系统(5)包括ARM处理器及与其连接配合的存储模块，ARM处 理器采用ARM嵌入结构。
4. 如权利要求1所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的MCU中央处理系统(5)上配合连接RS232通讯接口 (4)。
5. 如权利要求1所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的人机交互接口 (3)包括显示器、语音播放系统、麦克风、和/或LED指示灯 的连接接口。
6. 如权利要求1所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的GPS模块(2)包括配合连接的GPS天线和GPS接收机。
7. 如权利要求1所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的MCU中央处理系统(5)输入端连接设置碰撞检测模块(6)、和/或振动检测 模块(7)。
8. 如权利要求5所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的LED指示灯包括用于供电情况与电池电量显示的电源指示灯、用于GPS定位信号状态显示的GPS指示灯和/或用于GPRS通讯状态显示的GPRS指示灯。
9. 如权利要求7所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的碰撞检测模块(6)由X轴加速度传感器(6a)、 Y轴加速度传感器(6b)、 Z 轴加速度传感器(6c)和多选一复用器(6d)、信号调理电路(6e)、信号放大 电路(6f)、模数转换器(6g)配合连接构成。
10. 如权利要求7所述的一种带CAN总线的GPS终端装置，其特征在于所述 的振动检测模块(7)由振动传感器(7a)和信号调理电路(7b)、整形电路(7c) 配合连接构成。
专利摘要一种带CAN总线的GPS终端装置，属于车辆电子监控设备技术领域，包括配合连接的MCU中央处理系统和人机交互接口，其特征在于MCU中央处理系统上配合连接GPRS模块、GPS模块，MCU中央处理系统的输入端连接设置CAN总线拓展模块。所述的带CAN总线的GPS终端装置构思新颖、合理，利用CAN总线的无限扩张性，通过通信技术，实现无限添加功能模块，扩大兼容能力，从而实现对车辆、船舶的安全、智能管理、监控和调度。
文档编号G08G1/00GK201297942SQ20082016590
公开日2009年8月26日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者文 周, 王作铜, 肖朝华, 平 郭, 黄迎胜 申请人:杭州中导电子技术有限公司