專利名稱：行車記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種行車記錄儀，尤其涉及一種硬件通過(guò)GPS、紅外通訊、USB接口，軟件通過(guò)非可視化電子地圖、區(qū)域和道路判斷實(shí)現(xiàn)的行車記錄儀系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行行車記錄儀主要通過(guò)開關(guān)量和傳感器采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，一是模擬式的紙介質(zhì)存儲(chǔ)，二是采用IC卡或標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)，存儲(chǔ)器和計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232串口連接，管理軟件主要通過(guò)現(xiàn)有的電子地圖平臺(tái)(如MapInfo)回放行駛軌跡。它存在以下問題1)、缺乏行駛坐標(biāo)的采集功能。2)、IC卡或標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)卡頻繁插拔容易造成設(shè)備損壞或接觸不良。3)、解讀數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)卡不具備熱插拔功能，數(shù)據(jù)傳輸率低，且容易損壞設(shè)備。4)、缺乏客戶端的電子地圖支持平臺(tái)。5)、缺乏自動(dòng)判斷并匯總大量車輛行駛區(qū)域、行駛道路功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能記錄行車坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)超速超時(shí)警示，存儲(chǔ)模塊與定位模塊容易安裝和分離，分離后能通過(guò)熱插拔方式與計(jì)算機(jī)連接并快速解讀存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)，通過(guò)非可視化電子地圖智能分析行駛區(qū)域和道路的新型行車記錄儀系統(tǒng)。
本發(fā)明技術(shù)解決方案如下本行車紀(jì)錄儀包括定位模塊和存儲(chǔ)模塊，其中定位模塊由全球衛(wèi)星定位(GPS)接收機(jī)、狀態(tài)采集部件、中央處理器、警示部件、紅外收發(fā)部件、RS485輔助接口組成。它實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的地理位置和車輛狀態(tài)采集、數(shù)據(jù)處理、警示，并把經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)向存儲(chǔ)模塊通過(guò)紅外線進(jìn)行傳輸。存儲(chǔ)模塊由存儲(chǔ)器、通信處理器、紅外收發(fā)部件、USB部件等組成。它從定位模塊通過(guò)紅外線接收數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)模塊從定位模塊中取下后通過(guò)USB接口直接與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)可熱插拔的高速數(shù)據(jù)傳輸。
定位模塊和存儲(chǔ)模塊均有獨(dú)立的工程外殼，可以非常容易安裝或分離，并具有防水、防熱、防震動(dòng)性能。定位模塊固定或放置于移動(dòng)目標(biāo)上；存儲(chǔ)模塊工作時(shí)安裝在定位模塊中，工作結(jié)束后取下插入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和處理。
行車記錄儀系統(tǒng)的管理分析系統(tǒng)核心部分是非可視化電子地圖和區(qū)域、道路處理系統(tǒng)。非可視化電子地圖是以1∶10000的電子地圖為基礎(chǔ)，提取其中的邊界和道路信息，然后全部以點(diǎn)的方式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。區(qū)域計(jì)算和道路計(jì)算是將軌跡數(shù)據(jù)和非可視化電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷從某時(shí)到某時(shí)車輛在那個(gè)區(qū)域、那條道上。并把各個(gè)車輛的記錄匯總，實(shí)現(xiàn)大型車隊(duì)的智能管理。
數(shù)據(jù)處理過(guò)程是行車記錄儀端機(jī)記錄完成后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到行駛原始數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)，行車記錄儀初始化，以備下次使用。管理分析系統(tǒng)以行駛原始數(shù)據(jù)庫(kù)和非可視化電子地圖為基礎(chǔ)，計(jì)算出各個(gè)車輛的行駛區(qū)域和行駛道路。結(jié)合靜態(tài)信息庫(kù)，統(tǒng)計(jì)出員工的考核情況，判斷是否按時(shí)到達(dá)指定位置，預(yù)測(cè)下期的運(yùn)營(yíng)方案。計(jì)算結(jié)果和車輛信息可以查詢和打印方式輸出。


圖1行車記錄儀系統(tǒng)流程圖。
圖2行車記錄儀端機(jī)流程圖。
圖3行車記錄儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖4行車紀(jì)錄儀系統(tǒng)原理框圖。
圖5行車記錄儀定位模塊電路圖。
圖6行車記錄儀存儲(chǔ)模塊電路圖。
具體實(shí)施方案參照附圖1，管理分析系統(tǒng)根據(jù)行車記錄儀所記錄的數(shù)據(jù)，結(jié)合菲可視化電子地圖，計(jì)算出每個(gè)軌跡點(diǎn)所在的區(qū)域、道路，判斷是否超速、超時(shí)、按時(shí)到達(dá)指定位置，處理其他狀態(tài)信息，然后以區(qū)域?yàn)橹魉饕?、道路為次索引將各點(diǎn)記錄匯總，得出某個(gè)車輛不同時(shí)間段所在區(qū)域、行駛的道路、超速行駛時(shí)間、超時(shí)行駛時(shí)間、沒有到達(dá)指定位置的次數(shù)等，最后把各個(gè)車輛的記錄匯總，完成大量車輛的數(shù)據(jù)分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、員工考核和查詢、報(bào)表等功能。并預(yù)留二次開發(fā)接口，可并入現(xiàn)有的ERP或MIS系統(tǒng)。
參照附圖2、附圖5、附圖6，定位模塊1通過(guò)外接的衛(wèi)星接收天線由接口5輸入定位數(shù)據(jù)，通過(guò)接口6輸入狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后，得出目標(biāo)的經(jīng)緯度數(shù)值及車輛狀態(tài)。出現(xiàn)超速超時(shí)的情況，由警示蜂鳴器15發(fā)出警示信號(hào)。
存儲(chǔ)模塊2實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)上述數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳遞至計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
定位模塊1中，GPS接收機(jī)12、紅外線收發(fā)部件14和單片機(jī)13串行連接，輔助RS485接口7和單片機(jī)13總線連接，警示部件15、狀態(tài)采集部件6和單片機(jī)13I/O連接；外接的擴(kuò)充狀態(tài)采集部件、車輛控制部件、GSM收發(fā)機(jī)分別和輔助RS485接口7串行連接。
存儲(chǔ)器模塊2中，存儲(chǔ)模塊16、USB接口10、紅外線收發(fā)部件14分別和單片機(jī)17連接；存儲(chǔ)器模塊1通過(guò)USB熱插拔接口10和計(jì)算機(jī)連接。
定位模塊的單片機(jī)電源常通，GPS電源受點(diǎn)火狀態(tài)控制，以節(jié)省電源消耗。只要加上電源，GPS模塊即連續(xù)不斷地得出目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)，單片機(jī)按初始化時(shí)存儲(chǔ)模塊設(shè)定的時(shí)間間隔參數(shù)要求定時(shí)讀取目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)，截取有用部分按順序存放在存儲(chǔ)器中。一段時(shí)間之后，存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)就構(gòu)成了目標(biāo)的軌跡。加上適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)采集，軌跡數(shù)據(jù)就可比較全面的反映目標(biāo)的運(yùn)行過(guò)程。
參照附圖3，本實(shí)用新型由定位模塊1和存儲(chǔ)模塊2組成。
其中，定位模塊1由工程外殼3、包含GPS接收器12、單片機(jī)13、紅外通信接口14、警示蜂鳴器15的電路板4；GPS天線接口5、電源及狀態(tài)監(jiān)測(cè)接口6、輔助RS-485接口7組成。
存儲(chǔ)器模塊2 由工程外殼8、包含不揮發(fā)存儲(chǔ)器16、單片機(jī)17、紅外通信接口14的電路板9；USB接口10組成。
參照附圖4，本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)，定位模塊1固定安裝或放置于車上。存儲(chǔ)器模塊2是可插拔的。工作時(shí)，通過(guò)凹槽11、卡口11’、彈簧11”扣緊在定位模塊1上。
定位模塊1通過(guò)簧片觸點(diǎn)18向存儲(chǔ)器模塊供電，通過(guò)紅外通信接口14實(shí)現(xiàn)與存儲(chǔ)器模塊2之間的數(shù)據(jù)通信。模塊之間除了電源外，為非接觸連接。這是因?yàn)樵谄囘@樣惡劣的環(huán)境中，接觸式連接經(jīng)過(guò)多次插拔後容易出現(xiàn)接觸不良。存儲(chǔ)器模塊2在結(jié)束車載工作后，從定位模塊1中取下，通過(guò)USB接口10接入計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入和處理。
輔助RS485接口7可最多外接126個(gè)串行外設(shè)，主要是實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面的功能擴(kuò)展擴(kuò)充狀態(tài)采集、車輛控制、通過(guò)GSM接口連接監(jiān)控中心。①擴(kuò)充狀態(tài)采集可采集車內(nèi)的方向燈、大燈、喇叭、剎車、壓力等工作狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)。②車輛控制可控制車內(nèi)的燈、空調(diào)、車門、點(diǎn)火等開關(guān)，當(dāng)外接GSM模塊時(shí)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。③GSM接口主要作用是連接GPS/GSM車輛監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)跟蹤、定位、防盜、反劫、警示、監(jiān)控、調(diào)度等實(shí)時(shí)功能。
參照附圖1、附圖2、附圖4，數(shù)據(jù)傳輸和處理過(guò)程是全球衛(wèi)星定位接收機(jī)的信號(hào)通過(guò)紅外通訊部件傳送到通訊處理機(jī)，通訊處理機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；全球衛(wèi)星定位接收機(jī)信號(hào)經(jīng)中央處理器判斷是否超時(shí)、超速，結(jié)果發(fā)往警示部件；存儲(chǔ)器模塊取下后，通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀?。挥?jì)算機(jī)解讀出的行駛軌跡等數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)非可視化電子地圖擬合，區(qū)域計(jì)算、道路計(jì)算、指定位置判斷得出每輛車不同時(shí)間段行駛在什么路段、什么地區(qū)、發(fā)生何種警情，并將各個(gè)車輛的記錄匯總后瀏覽或打印輸出。
非可視化電子地圖實(shí)現(xiàn)方法是將通常電子地圖的點(diǎn)、線、面等地理要素合并，進(jìn)一步離散化，然后完全以點(diǎn)的方式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)非可視的地理信息庫(kù)。地理要素合并原有的點(diǎn)要素不變，以線的方式重畫線、面要素，然后再以點(diǎn)記錄方式存儲(chǔ)，其中，區(qū)域等多邊形面要素存放的是頂點(diǎn)數(shù)據(jù)，道路等折線要素存放的是節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；離散化是指把密集的地理要素按照正負(fù)300米的誤差粗化，以節(jié)約存儲(chǔ)空間，加快計(jì)算速度。道路計(jì)算基本方法是首先判斷點(diǎn)在那條線段正負(fù)公差范圍內(nèi)，其次如果上一點(diǎn)在這個(gè)線段上，那么下一點(diǎn)首先判斷是否在這個(gè)線段上，不在，則優(yōu)先判斷這個(gè)線段的相鄰線段。
權(quán)利要求
1.一種行車記錄系統(tǒng)，其特征在于該行車記錄儀系統(tǒng)硬件上由定位模塊(1)和存儲(chǔ)模塊(2)分立組成，(1)和(2)通過(guò)紅外線通訊；軟件上由非可視化電子地圖和行車記錄處理系統(tǒng)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行車記錄系統(tǒng)，其特征在于全球衛(wèi)星定位(GPS)接收機(jī)(12)、紅外線收發(fā)部件(14)和單片機(jī)(13)串行連接，RS485輔助接口(7)和單片機(jī)(13)總線連接，警示部件(15)、狀態(tài)采集部件(6)和單片機(jī)(13)I/O連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行車記錄系統(tǒng)，其特征在于存儲(chǔ)器(16)、USB接口(10)、紅外線收發(fā)部件(14)分別和單片機(jī)(17)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行車記錄儀，其特征在于存儲(chǔ)模塊(2)和計(jì)算機(jī)通過(guò)USB熱插拔接口(10)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行車記錄系統(tǒng)，其特征在于擴(kuò)充狀態(tài)采集部件、車輛控制部件、GSM收發(fā)機(jī)分別和RS485輔助接口串行連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行車記錄系統(tǒng)，其特征在于非可視化電子地圖將通常電子地圖的點(diǎn)、線、面等地理要素合并，進(jìn)一步離散化，然后完全以點(diǎn)的方式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)非可視的地理信息庫(kù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行車記錄系統(tǒng)，其特征在于行車記錄處理系統(tǒng)核心技術(shù)是區(qū)域處理系統(tǒng)和道路處理系統(tǒng)，將軌跡數(shù)據(jù)和非可視化電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行擬合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行車記錄系統(tǒng)，其特征在于定位模塊根據(jù)通過(guò)GPS采集速度、時(shí)間數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)超速、超時(shí)警示。
全文摘要
一種行車記錄儀系統(tǒng)，主要用于車輛行駛數(shù)據(jù)的記錄、超速或超時(shí)警示、行駛軌跡及狀態(tài)分析，本發(fā)明硬件上由二個(gè)可分離的獨(dú)立模塊定位模塊和存儲(chǔ)模塊組成，軟件上關(guān)鍵技術(shù)是非可視化電子地圖和區(qū)域、道路計(jì)算，定位模塊增加了GPS接收機(jī)和紅外收發(fā)部件，主要實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)、速度等行駛數(shù)據(jù)的采集并警示；存儲(chǔ)模塊增加了紅外收發(fā)、USB部件，主要儲(chǔ)存數(shù)據(jù)和快速解讀數(shù)據(jù)；分析軟件可判斷從某時(shí)到某時(shí)車輛在那個(gè)區(qū)域和道路上，并匯總，從而為安全行駛，企事業(yè)單位車輛運(yùn)輸管理智能化，成本控制透明化提供途徑。
文檔編號(hào)G08G1/00GK1503202SQ02152059
公開日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者羅荇, 毛革非, 葉湘華, 陳紅英, 羅 荇 申請(qǐng)人:何鑑雄, 羅荇, 何 雄