專利名稱：車載監(jiān)控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于對營運車輛駕駛?cè)藛T的疲勞駕駛、人員超載、車輛超速的監(jiān)控 和GPS位置跟蹤的營運車輛監(jiān)控的裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的車輛監(jiān)控裝置主要用于記錄車輛的駕駛情況，包括駕駛速度、連續(xù)駕駛時 間和駕駛狀態(tài)以及車輛的GPS定位。 一般車載終端不能將駕駛?cè)藛T的疲勞情況、營運車輛的 人員超載等信息傳送到中央控制中心。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種不僅能將記錄的車輛信息，如駕駛速度、連續(xù)駕駛時間和駕駛 狀態(tài)以及車輛的GPS定位位置通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送的遠程中央控制中心，而且能及時地將駕駛?cè)?員的疲勞情況、營運車輛的人員超載等信息傳送到遠程中央控制中心，配合遠程中央控制中 心的軟件及時方便的監(jiān)控營運車輛運行情況，以減少交通事故的發(fā)生的車載監(jiān)控終端。
本車載監(jiān)控終端由嵌入式處理器(Ul)、程序儲存和運行模塊(U2)， CDMA無線電路 模塊(U3)、 GPS全球衛(wèi)星定位接收模塊(U4)、視頻圖像采集電路模塊(U5)和傳感器及 輸入輸出I/O電路模塊(U6)組成。程序儲存和運行模塊(U2)通過數(shù)據(jù)和地址接口與嵌 入式處理器(Ul)連接；CDMA無線電路模塊(U3)通過SIM信息接口 (P2)與嵌入式處 理器(Ul)連接；GPS全球衛(wèi)星定位接收裝置(U4)通過GPS數(shù)據(jù)接口 (Pl)與嵌入式處 理器(Ul)連接；圖像接收轉(zhuǎn)換電路模塊(U5)通過數(shù)據(jù)接口 (P3)與嵌入式處理器(Ul) 連接;傳感器及輸入輸出I/O電路模塊(U6)通過fC總線及一般I/0口與嵌入式處理器(Ul) 連接。
所述的嵌入式微處理器(Ul)與SDRAM內(nèi)存和FLASH內(nèi)存組成32位接口 ，與AD轉(zhuǎn) 換器(TVP5150)組成8位接口 ，這些接口包括有標(biāo)準(zhǔn)的MODEM接口 (Sl)、內(nèi)存總線接口 (S2)、 串行通訊接口 (S3)、視頻信號接口 (S5)、 12<:總線接口 (S4)及一般I/0接口 (GPIOx)。
在硬件構(gòu)成上，由GPS全球衛(wèi)星定位接收模塊、視頻圖像采集電路模塊、傳感器及輸入輸 岀I/0電路模塊和CDMA無線電路模塊與嵌入式處理器共同組成一個嵌入式處理系統(tǒng)。
嵌入式處理器(Ul)通過CDMA無線電路模塊(U3)與遠程中央控制中心建立連接，遠程 中央控制中心利用建立的連接，讀取車載監(jiān)控終端的序列號(由遠程中央控制中心分配)，由 此開始接收車載監(jiān)控終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，對營運車輛進行監(jiān)控。
本車載監(jiān)控終端是按以下監(jiān)控方式進行工作的駕駛員的駕駛圖像和營運車輛的乘客圖 像通過攝像頭進入視頻圖像采集電路模塊(U5)被定時采集或被遠程中央監(jiān)控中心強制隨機 采集以后，由視頻圖像采集電路模塊(U5)的數(shù)據(jù)輸出接口 (P3)進入嵌入式處理器(Ul)按照規(guī)定的算法進行壓縮處理，再通過CDMA無線電路模塊(U3)的數(shù)據(jù)接口 (P2)傳送到遠 程中央控制中心進行分析和處理，確定是否疲勞駕駛或車輛乘員超載。如果屬于疲勞駕駛或 車輛乘員超載，遠程中央監(jiān)控中心立即通過無線網(wǎng)絡(luò)返回指令給車載監(jiān)控終端，車載監(jiān)控終 端的嵌入式處理器(Ul)通過CDMA無線電路模塊(U3)的數(shù)據(jù)接口 (P2)接收到指令后，控 制輸入輸出I/O電路模塊(U5)驅(qū)動外接的揚聲器提醒駕駛?cè)藛T注意。
GPS全球衛(wèi)星定位接收模塊(U4)得到車輛位置信息，通過數(shù)據(jù)接口 (Pl)進入嵌入式處 理器(Ul)，經(jīng)處理后，通過CDMA無線電路模塊(U3)發(fā)送到遠程中央控制中心。
傳感器及輸入輸出I/O電路模塊(U6)得到需要獲取的信息，如車內(nèi)溫度、車內(nèi)繼電器 控制信號等，通過l2C總線及一般I/0口進入嵌入式處理器(Ul)，經(jīng)處理后，通過CDMA無線電 路模塊(U3)發(fā)送到遠程中央控制中心?；蛘哌h程中央控制中心通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指令，進 入車載終端的CDMA無線電路模塊(U3)，再經(jīng)數(shù)據(jù)接口 (P2)進入嵌入式處理器(Ul)進行處 理后，通過lt總線(S4)及一般I/0口 (GPIOx)觸發(fā)傳感器及輸入輸出I/O電路模塊(U6) 使外接繼電器動作。
在軟件處理上，采用了多線程的處理技術(shù)，整個監(jiān)控程序包括5個線程主線程；數(shù)據(jù) 發(fā)送線程；GPS位置、圖像和傳感器接受線程；外部接口監(jiān)控線程和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)接受線程。
本實用新型的有益效果是，可以在記錄和監(jiān)控車輛信息(包括駕駛速度、連續(xù)駕駛時間
和駕駛狀態(tài)以及車輛的GPS定位位置)的同時，確定是否具有疲勞駕駛或營運車輛乘員超載， 整個系統(tǒng)采用嵌入式系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。


圖1是本實用新型的車載監(jiān)控終端裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖； 圖2是本實用新型的車載監(jiān)控終端裝置的一個具體實施電路原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)細節(jié)作進一步的詳細說明
本實用新型的車載監(jiān)控終端裝置實施例的具體電路如圖2所示。各電路模塊的接口與功 能描述如下
嵌入式微處理器U1:
采用型號為PXA270的嵌入式處理器，是車載監(jiān)控終端裝置核心單元，其配置多個接口， 以實現(xiàn)對整個車載監(jiān)控終端的控制與調(diào)度。
1. 標(biāo)準(zhǔn)的MODEM接口 Sl:它包括TXDO、 RXDO、 RI、 DIR和DCD信號線，以實現(xiàn)對CDMA 無線電路模塊(U3)的撥號，收發(fā)信息等。
2. 視頻信號接口S5:它通過DD0 DD7與視頻圖像采集電路模塊U5實現(xiàn)視頻圖像數(shù)據(jù) 的接收。
3. 串行通訊接口 S3:它包括TXD1、 RXD1信號線，通過其數(shù)據(jù)接口 S3的數(shù)據(jù)線分別連接到GPS數(shù)據(jù)接口 Pl中的RX、 TX數(shù)據(jù)線接口，以串行通訊的方式完成與GPS電路模塊的信 息交互過程。
4. I2C總線接口 S4及一般I/O接口 GPIOx。
程序儲存和運行模塊U2:
該模塊采用芯片E28F128，通過數(shù)據(jù)總線P4 口上的DA0 DA31信號線和P5 口上的地 址總線AD0 AD24信號線與嵌入式處理器Ul的內(nèi)存總線接口 S2進行連接，以實現(xiàn)程序的 儲存和運行。
CDMA無線電路模塊U3:
該模塊采用CDMA數(shù)傳模塊DDST—800，當(dāng)接入收發(fā)天線和配置SIM卡后，就能實現(xiàn)基于 CDMA無線通訊網(wǎng)絡(luò)下的網(wǎng)絡(luò)接入、SIM卡用戶登錄、驗證及相關(guān)的通訊過程。該模塊通過標(biāo) 準(zhǔn)的MODEM接口 P2與嵌入式微處理器U1進行數(shù)據(jù)的無線交換。
GPS全球衛(wèi)星定位接收模塊U4:
采用GPS定位模塊MR86，通過對GPS全球定位衛(wèi)星信號發(fā)出的相關(guān)信息進行無線接收和 處理，得到當(dāng)前的地理位置信息，再通過GPS數(shù)據(jù)接口P1將此位置信息送入嵌入式微處理器 Ul內(nèi)進行相關(guān)的處理。
視頻圖像采集電路模塊U5:
該模塊采用圖像AD轉(zhuǎn)換芯片TVP5150，嵌入式處理器U1的視頻信號接口 S2通過DD0 DD7與視頻圖像采集電路模塊U5的數(shù)據(jù)輸出接口 P3連接，視頻信號進入AD轉(zhuǎn)換芯片后， 被采樣并轉(zhuǎn)換為8bit的數(shù)字信號，輸入嵌入式處理器Ul按照規(guī)定的算法進行處理。
傳感器及輸入輸出I/O電路模塊U6:
采用基于I2C總線的AD轉(zhuǎn)換芯片PCF8591 ，通過SCL和SDA信號線與嵌入式處理器的I2C 總線接口 S4連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和處理；通過其數(shù)據(jù)接口 P6與嵌入式處理器Ul的一般 1/0接口GPIOx連接，驅(qū)動達林頓管以觸發(fā)繼電器接口。
嵌入式微處理器U1的復(fù)位信號線與所有的模塊復(fù)位信號線連接起來，以實現(xiàn)微處理器對 所有模塊的正確控制與調(diào)度。
為了保證視頻圖像的質(zhì)量，連接在嵌入式微處理器U1與視頻圖像采集電路模塊U5之間視 頻輸入端口信號線的布線長度應(yīng)控制在20mm以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車載監(jiān)控終端，其特征在于由嵌入式處理器(U1)、程序儲存和運行模塊(U2)，CDMA無線電路模塊(U3)、GPS全球衛(wèi)星定位接收模塊(U4)、視頻圖像采集電路模塊(U5)和傳感器及輸入輸出I/O電路模塊(U6)組成，程序儲存和運行模塊(U2)通過數(shù)據(jù)和地址接口與嵌入式處理器(U1)連接；CDMA無線電路模塊(U3)通過SIM信息接口(P2)與嵌入式處理器(U1)連接；GPS全球衛(wèi)星定位接收裝置(U4)通過GPS數(shù)據(jù)接口(P1)與嵌入式處理器(U1)連接；視頻圖像采集電路模塊(U5)通過數(shù)據(jù)接口(P3)與嵌入式處理器(U1)連接；傳感器及輸入輸出I/O電路模塊(U6)通過I2C總線及一般I/O口與嵌入式處理器(U1)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載監(jiān)控終端，其特征在于所述的嵌入式微處理器(Ul)與 SDRAM內(nèi)存和FLASH內(nèi)存組成32位接口，與AD轉(zhuǎn)換器(TVP5150)組成8位接口，這 些接口包括有標(biāo)準(zhǔn)的MODEM接口 (Sl)、內(nèi)存總線接口 (S2)、串行通訊接口 (S3)、視頻信號 接口 (S5)、 12(:總線接口 (S4)及一般I/0接口 (GPIOx)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載監(jiān)控終端，其特征在于所述的嵌入式微處理器(Ul)采 用型號為PXA270的嵌入式處理器；程序儲存和運行模塊(U2)采用芯片E28F128; CDMA 無線電路模塊(U3)采用CDMA數(shù)傳模塊DDST—800; GPS全球衛(wèi)星定位接收模塊(U4)采 用GPS定位模塊MR86;視頻圖像采集電路模塊(U5)采用圖像AD轉(zhuǎn)換芯片TVP5150;傳感 器及輸入輸出I/O電路模塊(U6)采用基于I2C總線的AD轉(zhuǎn)換芯片PCF8591。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車載監(jiān)控終端，其特征在于連接在嵌入式微處理器U1與視頻 圖像采集電路模塊U5之間視頻輸入端口信號線的布線長度控制在20mm以內(nèi)。
專利摘要一種車載監(jiān)控終端，由嵌入式處理器、程序儲存和運行模塊，CDMA無線電路模塊、GPS全球衛(wèi)星定位接收模塊、視頻圖像采集電路模塊和傳感器及輸入輸出I/O電路模塊組成一種嵌入式系統(tǒng)。通過處理攝像頭的視頻信號和傳感器信息，將車輛速度、駕駛狀態(tài)、人員超載情況、GPS位置，車內(nèi)溫度等信號通過CAMA無線網(wǎng)絡(luò)傳送到遠程中央控制中心，同時對遠程中央控制中心的命令做出響應(yīng)，能夠?qū)I運車輛駕駛?cè)藛T的疲勞駕駛、人員超載、車輛超速等進行監(jiān)控和GPS位置跟蹤。
文檔編號G08G1/01GK201145954SQ20072005588
公開日2008年11月5日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
發(fā)明者志 余, 輝 張, 郭丙華, 陳銳祥 申請人:中山大學(xué)