CN201297942Y

CN201297942Y - 一种带can总线的gps终端装置

Info

Publication number: CN201297942Y
Application number: CNU2008201659035U
Authority: CN
Inventors: 黄迎胜; 郭平; 肖朝华; 周文; 王作铜
Original assignee: HANGZHOU ZHONGDAO ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Zhongdao Science and Technology Development Co., Ltd., Hangzhou
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2018-10-14

Abstract

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。

Description

一种带CAN总线的GPS终端装置

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已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(ISO11898)。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。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为所述碰撞检测模块的结构框图；

图3为所述振动检测模块的结构框图；

图4为所述CAN总线拓展模块的结构框图；

图中：1—GPRS模块、2—GPS模块、3—人机交互接口、4—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CAN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MMA7455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持续无信号超过已设定的时间时，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。

Claims

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CAN总线拓展模块(8)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。

3.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)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。