CN209946398U - 一种新型北斗高精度车载终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型北斗高精度车载终端，其包括有嵌入式处理器，嵌入式处理器电性连接有车辆状态信息采集模块、定位模组、通讯模块、LCD显示模组、通话喇叭和数据存储器，车辆状态信息采集模块用于采集车辆的角位置数据和加速度数据并传输至嵌入式处理器；定位模组用于获取网络RTK定位数据；嵌入式处理器用于对网络RTK定位数据进行处理后，生成亚米级定位信息；通讯模块用于向外部输出嵌入式处理器生成的定位信息；通话喇叭用于执行嵌入式处理器的控制指令而发出声音提示；数据存储器用于存储定位信息。本实用新型将北斗定位系统中的网络RTK技术无缝应用到车载终端中，进而满足高精度、高可靠性要求。

Description

一种新型北斗高精度车载终端

技术领域

本实用新型涉及车载定位设备，尤其涉及一种新型北斗高精度车载终端。

背景技术

随着北斗卫星定位技术的不断发展，精确的位置信息是影响车联网技术的重要因素。在智能交通领域，车载定位导航系统是其重要组成部分，可以实时获取车辆的位置和速度等信息，通过无线通信发送到服务端，服务器端根据所获得的数据进行分析，来判断车辆当前状态、路况及周围环境。当定位精度到达分米级及以上可以判断车辆是否在正确的车道上行驶，是否在安全的地方停放，驾驶人在行车过程中有无违规超速等问题，更好地保障人身安全。

目前，大多数车载终端采用GNSS定位方案是基于GPS和BDS、A-GPS技术(辅助GPS技术)、基站定位以及常规RTK(Real-time kinematic，载波相位实时动态差分)。GPS/BDS单点定位精度一般是米级，且必须4颗卫星以上才能够完成定位，冷启动时间长；A-GPS是GNSS定位系列的一个补充,主要用于解决GPS冷启动时间过长；基站定位主要用于在深处隧道和深山，以及一些地下被遮挡的空间时，GNSS定位就因遮挡而失去作用，此时计算车载终端到基站的位置来进行定位，通过网络运营商获取终端位置信息，基站定位的精度取决于当地基站的密度；常规RTK定位是以基准站作为数据处理的基础来计算定位的准确度，基站对误差进行修正后把数据发送给用户，用户对得到的定位信息进行实时的误差更正，进而得到较为精确的定位信息。

现有技术中，“基于GPS和GPRS的电动车远程监控系统的研究与设计.西安工业大学.陈康”一文中，采用GPS导航定位解决方案，其定位精度为仅为米级定位，精度较差，不能够检测出车道信息。“基于BDS/GPS组合的亚米级车载导航系统.安徽理工大学.刘扬”一文中，采用STM32微处理器和泰斗公司D303导航模块，将编写的伪距差分算法(常规RTK)程序烧写至STM32中，但其无法真正解决车辆在动态运行是的实时定位，遇到遮挡便失去卫星信号，性能不可靠。

申请号为201520462117.1、名称为“一种面向车载的高精度定位终端”的中国实用新型专利文献中，采用了常规RTK定位与惯性导航模块，其存在缺点是该方法的定位精度仅为亚米级，定位精度只有1米，其作用区域受到基站的限制，在没有基站的地方失去作用或距离基站较远则定位精度偏差大。

此外，以GPS及BDS为代表的GNSS车载终端单点定位精度一般只有米级，无法检测出车道线，且存在静态漂移，冷启动时间长。常规RTK数据通讯靠无线电台完成，无线信号受地形影响和大功率无线设备的干扰较大，精度水平受距离基准站远近的影响较大，稳定性差；基站定位要求对空通视条件好，定位精度取决于所处地的基站覆盖密度，而且要求有稳定电源和网络的地方，对终端工作环境的要求较为苛刻。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种将北斗定位系统中的网络RTK技术无缝应用到车载终端中，进而满足高精度、高可靠性要求的新型北斗车载终端。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种新型北斗高精度车载终端，其包括有嵌入式处理器，所述嵌入式处理器电性连接有车辆状态信息采集模块、定位模组、通讯模块、LCD显示模组、通话喇叭和数据存储器，其中：所述车辆状态信息采集模块用于采集车辆的角位置数据和加速度数据并传输至所述嵌入式处理器；所述定位模组用于获取网络RTK定位数据；所述嵌入式处理器用于对所述网络RTK定位数据进行处理后，生成亚米级定位信息；所述通讯模块用于向外部输出所述嵌入式处理器生成的定位信息；所述LCD显示模组用于显示定位信息；所述通话喇叭用于执行所述嵌入式处理器的控制指令而发出声音提示；所述数据存储器用于存储定位信息。

优选地，包括有摄像头模块，所述摄像头模块电性连接于所述嵌入式处理器，所述摄像头模块用于拍摄行车路况图像信息并传输至所述嵌入式处理器。

优选地，包括有监听咪头，所述监听咪头电性连接于所述嵌入式处理器，所述监听咪头用于采集车内语音信息并传输至所述嵌入式处理器，所述嵌入式处理器根据所述车内语音信息判断得出语音指令。

优选地，包括有SD卡，所述SD卡电性连接于所述嵌入式处理器，所述SD卡用于存储用户识别信息及短时用户行车记录。

优选地，包括有RS232接口电路，所述RS232接口电路电性连接于所述嵌入式处理器，所述RS232接口电路用于与外部设备进行串口通信。

优选地，包括有打印机模组，所述打印机模组电性连接于所述嵌入式处理器，所述打印机模组用于执行所述嵌入式处理器的控制指令而执行打印动作。

优选地，包括有电源模块，所述电源模块用于为所述嵌入式处理器、车辆状态信息采集模块、定位模组、通讯模块、LCD显示模组、通话喇叭和数据存储器提供电源。

优选地，所述嵌入式处理器是包含STM32F767IGT6单片机及其外围电路的处理器。

优选地，所述定位模组是型号为C26-MC120M的北斗定位模组。

优选地，所述车辆状态信息采集模块包括有用于采集加速度数据的加速度计传感器以及用于采集角位置数据的陀螺仪传感器。

本实用新型公开的新型北斗高精度车载终端，其采用基于北斗卫星导航系统的多基站网络RTK技术建立的CORS即北斗地基增强系统。该系统依托卫星定位地基增强站，通过RTK/RTD的差分定位原理，利用互联网提供7*24h全天候差分播发服务。同时，本实用新型采用的网络RTK是由多个单基站CORS的组合，稳定性强，覆盖范围广，定位精度高，全天候稳定运行，从而解决现有方案中精度差、测量时间长、受气候条件限制等缺点。其次，本实用新型针对目前车载终端存在的定位精度低的问题，结合北斗定位系统中网络RTK高精度测量技术，把网络RTK技术无缝应用到车载终端中，使车辆的定位精度由米级提高至分米级，因此能够准确识别车道信息，大大提高了车辆管理的智能化水平和稳定性。此外，本实用新型车载终端具有精度高、可靠性高、基准统一的特点，可以在多种交通工具例如物流运输车、公交车、出租车等车上安装使用，具有很强的实用性与普适性，为车辆智能化提供有力支撑。

附图说明

图1为本实用新型北斗高精度车载终端的组成框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。

本实用新型公开了一种新型北斗高精度车载终端，请参见图1，其包括有嵌入式处理器1，所述嵌入式处理器1电性连接有车辆状态信息采集模块2、定位模组3、通讯模块4、LCD显示模组5、通话喇叭6和数据存储器7，其中：

所述车辆状态信息采集模块2用于采集车辆的角位置数据和加速度数据并传输至所述嵌入式处理器1；

所述定位模组3用于获取网络RTK定位数据；

所述嵌入式处理器1用于对所述网络RTK定位数据进行处理后，生成亚米级定位信息；

所述通讯模块4用于向外部输出所述嵌入式处理器1生成的定位信息；

所述LCD显示模组5用于显示定位信息；

所述通话喇叭6用于执行所述嵌入式处理器1的控制指令而发出声音提示；

所述数据存储器7用于存储定位信息。

在此基础上，本实施例还包括有：

摄像头模块8，所述摄像头模块8电性连接于所述嵌入式处理器1，所述摄像头模块8用于拍摄行车路况图像信息并传输至所述嵌入式处理器1；

监听咪头9，所述监听咪头9电性连接于所述嵌入式处理器1，所述监听咪头9用于采集车内语音信息并传输至所述嵌入式处理器1，所述嵌入式处理器1根据所述车内语音信息判断得出语音指令；

SD卡10，所述SD卡10电性连接于所述嵌入式处理器1，所述SD卡10用于存储用户识别信息及短时用户行车记录；

RS232接口电路11，所述RS232接口电路11电性连接于所述嵌入式处理器1，所述RS232接口电路11用于与外部设备进行串口通信；

打印机模组12，所述打印机模组12电性连接于所述嵌入式处理器1，所述打印机模组12用于执行所述嵌入式处理器1的控制指令而执行打印动作；

电源模块13，所述电源模块13用于为所述嵌入式处理器1、车辆状态信息采集模块2、定位模组3、通讯模块4、LCD显示模组5、通话喇叭6和数据存储器7提供电源。

本实用新型公开的新型北斗高精度车载终端，其采用基于北斗卫星导航系统的多基站网络RTK技术建立的CORS即北斗地基增强系统。该系统依托卫星定位地基增强站，通过RTK/RTD(Real-Time Differential，实时伪距差分)的差分定位原理，利用互联网提供7*24h全天候差分播发服务。同时，本实用新型采用的网络RTK是由多个单基站CORS的组合，稳定性强，覆盖范围广，定位精度高，全天候稳定运行，从而解决现有方案中精度差、测量时间长、受气候条件限制等缺点。其次，本实用新型针对目前车载终端存在的定位精度低的问题，结合北斗定位系统中网络RTK高精度测量技术，把网络RTK技术无缝应用到车载终端中，使车辆的定位精度由米级提高至分米级，因此能够准确识别车道信息，大大提高了车辆管理的智能化水平和稳定性。此外，本实用新型车载终端具有精度高、可靠性高、基准统一的特点，可以在多种交通工具例如物流运输车、公交车、出租车等车上安装使用，具有很强的实用性与普适性，为车辆智能化提供有力支撑。

作为一种优选方式，所述嵌入式处理器1是包含STM32F767IGT6单片机及其外围电路的处理器。其中，STM32F767IGT6单片机具有高性能、低功耗、易开发等特点，对于定位解算这种需要大量运算的程序，更快的处理速度可以做更多的解算优化，从而能够更加满足高精度定位系统的需求。

本实施例中，嵌入式处理器通过UART接口与定位模组相连接；监听咪头与嵌入处理器通过I2S相连接；数据存储器与嵌入式处理器内部的SPI控制器相连；SD卡与嵌入式处理器通过SDIO相连接；LCD显示模组与嵌入式处理器内部的FSMC(可变静态存储控制器)控制器相连；摄像头模块通过DCMI(数字图像接口)与嵌入式处理器相连接；通话喇叭通过SAI(串行音频接口)与嵌入式处理器相连接；打印机模组通过UART与嵌入式处理器相连接；RS232接口通过UART与嵌入式处理器相连接。通讯模块的TXD引脚与嵌入式处理器的RXD引脚相连接，通讯模块的RXD引脚与嵌入式处理器的TXD引脚相连接。

本实施例中，所述定位模组3是型号为C26-MC120M的北斗定位模组。具体是指千寻魔方C26-MC120M北斗定位模组。实际应用中，嵌入式处理器通过串口与千寻魔方定位模组相连接，定位模组内部集成的GSM/GPRS通讯模块接收嵌入式处理器发送的AT指令完成配置后，获取千寻位置服务；北斗地基增强系统的基准站所测信息借助数据处理中心与千寻CORS(Continuously operating Reference Stations，连续运行卫星定位服务综合系统)站进行传输；千寻位置服务结合阿里云计算向模组终端发送经解算后的高精度网络RTK定位数据,终端获取网络RTK定位数据后通过自主研发的嵌入式处理器程序算法进行数据处理及加工。嵌入式处理器通过寄存器配置DMA工作模式直接输出定位信息，极大减轻了嵌入式处理器的运算压力。

本实施例中，所述车辆状态信息采集模块2包括有用于采集加速度数据的加速度计传感器以及用于采集角位置数据的陀螺仪传感器。其中，加速度计传感器、陀螺仪传感器将采集的数据传输通过I2C总线与嵌入式处理器相连接，所述嵌入式处理器有I2C控制总线接口，所述嵌入式处理器有正常I2C接口和备用I2C接口，方便当其中一个接口损坏时，可以自动切换成另一个接口，从而避免影响用户正常使用。

本实用新型公开的新型北斗高精度车载终端，其相比现有技术而言的有益效果在于，本实用新型借助千寻魔方C26-MC120M北斗高精度定位模组与千寻位置服务，把网络RTK技术通过定位模组与通讯模块在嵌入式处理器的控制下应用到车载终端，使车辆的定位精度由米级提高至分米级。同时，本实用新型采用嵌入式处理器为STM32单片机芯片，具有高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗、集成度高和易于开发特点。此外，本实用新型通过定位模组把接收到的位置信息由串口发送给嵌入式处理器，由嵌入式处理器对位置信息进行解算与提取。

以上所述只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种新型北斗高精度车载终端，其特征在于，包括有嵌入式处理器(1)，所述嵌入式处理器(1)电性连接有车辆状态信息采集模块(2)、定位模组(3)、通讯模块(4)、LCD显示模组(5)、通话喇叭(6)和数据存储器(7)，其中：

所述车辆状态信息采集模块(2)用于采集车辆的角位置数据和加速度数据并传输至所述嵌入式处理器(1)；

所述定位模组(3)用于获取网络RTK定位数据；

所述嵌入式处理器(1)用于对所述网络RTK定位数据进行处理后，生成亚米级定位信息；

所述通讯模块(4)用于向外部输出所述嵌入式处理器(1)生成的定位信息；

所述LCD显示模组(5)用于显示定位信息；

所述通话喇叭(6)用于执行所述嵌入式处理器(1)的控制指令而发出声音提示；

所述数据存储器(7)用于存储定位信息。

2.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，包括有摄像头模块(8)，所述摄像头模块(8)电性连接于所述嵌入式处理器(1)，所述摄像头模块(8)用于拍摄行车路况图像信息并传输至所述嵌入式处理器(1)。

3.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，包括有监听咪头(9)，所述监听咪头(9)电性连接于所述嵌入式处理器(1)，所述监听咪头(9)用于采集车内语音信息并传输至所述嵌入式处理器(1)，所述嵌入式处理器(1)根据所述车内语音信息判断得出语音指令。

4.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，包括有SD卡(10)，所述SD卡(10)电性连接于所述嵌入式处理器(1)，所述SD卡(10)用于存储用户识别信息及短时用户行车记录。

5.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，包括有RS232接口电路(11)，所述RS232接口电路(11)电性连接于所述嵌入式处理器(1)，所述RS232接口电路(11)用于与外部设备进行串口通信。

6.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，包括有打印机模组(12)，所述打印机模组(12)电性连接于所述嵌入式处理器(1)，所述打印机模组(12)用于执行所述嵌入式处理器(1)的控制指令而执行打印动作。

7.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，包括有电源模块(13)，所述电源模块(13)用于为所述嵌入式处理器(1)、车辆状态信息采集模块(2)、定位模组(3)、通讯模块(4)、LCD显示模组(5)、通话喇叭(6)和数据存储器(7)提供电源。

8.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，所述嵌入式处理器(1)是包含STM32F767IGT6单片机及其外围电路的处理器。

9.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，所述定位模组(3)是型号为C26-MC120M的北斗定位模组。

10.如权利要求1所述的新型北斗高精度车载终端，其特征在于，所述车辆状态信息采集模块(2)包括有用于采集加速度数据的加速度计传感器以及用于采集角位置数据的陀螺仪传感器。

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