專利名稱：一種全球定位通訊車載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車載通訊和定位系統(tǒng)，尤其是一種GPS(全球定位系統(tǒng))/GSM(全球移動(dòng)通訊系統(tǒng))車載系統(tǒng)。
(2)背景技術(shù)車載設(shè)備通常運(yùn)用的是無(wú)線通信技術(shù)和GPS全球定位系統(tǒng)。在無(wú)線通訊領(lǐng)域，傳統(tǒng)使用的一般是集群通訊或CDPD網(wǎng)(蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng))無(wú)線通訊，但這兩種通訊手段存在覆蓋有限、帶寬不足的固有缺點(diǎn)，同時(shí)由于需要鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，故前期投入也比較大。與之相比，GSM網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋面廣，價(jià)格低廉等顯著優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被較多地應(yīng)用于車載通訊設(shè)備中。隨著GPS定位技術(shù)和GSM移動(dòng)通訊技術(shù)的日趨完善和普及，GPS/GSM系統(tǒng)成為車載通訊和定位設(shè)備的理想選擇。然而在一般的GPS/GSM車載終端中，系統(tǒng)的主控模塊一般采用單片機(jī)(通常是MCS51系列的)為主處理器。通過(guò)RS232串行接口，主控模塊可連接GPS模塊和專用GSM模塊。GPS模塊提供模塊設(shè)置和GPS信息輸出；GSM MODEM(全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器)以短消息發(fā)送GPS定位信息，監(jiān)控信息。這種設(shè)計(jì)中，GPS模塊與GSM模塊都需要通過(guò)串行接口與中央處理器CPU交互數(shù)據(jù)，從而引起主控系統(tǒng)產(chǎn)生中斷。當(dāng)GPS模塊和GSM終端模塊頻繁向作為主控設(shè)備的單片機(jī)發(fā)送中斷申請(qǐng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)因?yàn)橹袛啻螖?shù)過(guò)多，導(dǎo)致其性能受到一定的影響；而且由單片機(jī)作為主控設(shè)備需要配合適當(dāng)?shù)耐獠啃酒?，以?gòu)成具有串行雙向數(shù)據(jù)通信接口的系統(tǒng)，因此傳統(tǒng)的終端系統(tǒng)體積往往很大，對(duì)于系統(tǒng)的安裝和隱蔽會(huì)造成不利影響。此外，由于單片機(jī)一般是接插件，故在運(yùn)行中車輛受到的不同程度的震動(dòng)也會(huì)影響到系統(tǒng)的性能。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高集成度、系統(tǒng)穩(wěn)定的全球定位通訊車載系統(tǒng)。
本發(fā)明所提供的一種全球定位通訊車載系統(tǒng)，包括GSM網(wǎng)絡(luò)和連接在該GSM網(wǎng)絡(luò)兩端的車載終端、監(jiān)控服務(wù)端，其特點(diǎn)是，所述的車載終端包括終端控制通訊模塊，提供一個(gè)與外圍部件相連的通用輸入/輸出(I/O)接口，用于收發(fā)監(jiān)控端的各種信令，處理GPS數(shù)據(jù)信息，驅(qū)動(dòng)和控制外圍部件；GPS定位器，與所述的終端控制通訊模塊相連，用于接收GPS全球定位數(shù)據(jù)；顯示終端，與所述的終端控制通訊模塊相連，用于撥打、接聽(tīng)電話，收發(fā)短消息，進(jìn)行參數(shù)配置。
上述的全球定位通訊車載系統(tǒng)，其中，終端控制通訊模塊包括物理驅(qū)動(dòng)層、GSM協(xié)議棧、GPS控制單元、I/O控制單元、終端主控單元。物理驅(qū)動(dòng)層，用于上述單元與本車載終端硬件之間連接的接口，它首先構(gòu)成系統(tǒng)中GSM網(wǎng)絡(luò)的物理層部分，負(fù)責(zé)控制GSM物理層硬件并以接口函數(shù)的形式向GSM協(xié)議棧提供服務(wù)接口，同時(shí)該層還受GPS控制單元和I/O控制單元的控制，驅(qū)動(dòng)串行口和通用輸入/輸出口，以實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS定位器和其它汽車設(shè)備的監(jiān)控；GSM協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第二層和第三層，協(xié)議的第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，該層與物理驅(qū)動(dòng)層直接相連，通過(guò)物理驅(qū)動(dòng)層中GSM網(wǎng)絡(luò)物理層部分的接口函數(shù)完成GSM邏輯通道的信令數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，協(xié)議的第三層接收數(shù)據(jù)鏈路層提供的信令數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，向終端主控單元提供接口服務(wù)，該層又分為無(wú)線資源、移動(dòng)管理、連接管理三個(gè)子層，分別負(fù)責(zé)GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線資源管理、移動(dòng)管理和通信管理；GPS控制單元，與物理驅(qū)動(dòng)層相連，利用物理驅(qū)動(dòng)層提供的GPS定位器接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS定位器的初始化、重設(shè)定、數(shù)據(jù)讀取、處理、存儲(chǔ)；I/O控制單元，與物理驅(qū)動(dòng)層相連，通過(guò)物理驅(qū)動(dòng)層對(duì)輸入/輸出口的驅(qū)動(dòng)，完成對(duì)通用輸入/輸出口的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入/輸出口狀態(tài)的查詢、置位、復(fù)位；終端主控單元，與上述各單元相連，實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層，向車載系統(tǒng)用戶提供各種服務(wù)功能，同時(shí)負(fù)責(zé)分析監(jiān)控服務(wù)端的調(diào)度信令、分析輸入/輸出口狀態(tài)、根據(jù)監(jiān)控服務(wù)端的指令對(duì)輸入/輸出口進(jìn)行設(shè)置或根據(jù)輸入/輸出口的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的控制動(dòng)作，并通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信令和位置信息。
上述的全球定位通訊車載系統(tǒng)，其中，GPS定位器是用于接收衛(wèi)星每秒鐘發(fā)來(lái)的定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)從三顆以上不同衛(wèi)星發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)計(jì)算出自身所處地理位置的坐標(biāo)。
上述的全球定位通訊車載系統(tǒng)，其中，車載終端與監(jiān)控服務(wù)端之間的各種信令和定位數(shù)據(jù)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)以短消息的形式進(jìn)行傳遞。
由于采用了上述方法，通過(guò)改變終端系統(tǒng)的主控方式，直接采用終端控制通訊模塊取代傳統(tǒng)的單片機(jī)作為主控系統(tǒng)，大大提高了終端系統(tǒng)的集成度，減小了車載終端的體積，增加了裝置的隱蔽性，也避免了傳統(tǒng)車載系統(tǒng)由于中斷過(guò)頻，車輛震動(dòng)等因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時(shí)，直接以短消息形式發(fā)送定位信息，不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)信令負(fù)荷，從而有效地降低了終端成本。
(4)


圖1為本發(fā)明的車載終端硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明的車載終端的終端控制通訊模塊的軟件功能結(jié)構(gòu)圖。
(5)具體實(shí)施方式
本發(fā)明，即一種全球定位通訊車載系統(tǒng)，包括GSM網(wǎng)絡(luò)和連接在該GSM網(wǎng)絡(luò)兩端的車載終端、監(jiān)控服務(wù)端。
其中，車載終端的硬件如圖1所示，它包括終端控制通訊模塊1，提供一個(gè)與外圍部件相連的通用輸入/輸出(I/O)接口4，具有兩方面的功能負(fù)責(zé)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)以短消息形式收發(fā)監(jiān)控服務(wù)端的調(diào)度信令；同時(shí)監(jiān)控GPS定位器，處理GPS數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)和控制GSM硬件和外圍部件；GPS定位器6，它通過(guò)GPS接口2提供的通訊通道與終端控制通訊模塊1相連通，用于接收GPS全球定位數(shù)據(jù)；顯示終端5，它通過(guò)顯示終端接口3提供的通訊通道與終端控制通訊模塊1相連通，為用戶提供人機(jī)界面，使用戶能通過(guò)AT命令對(duì)車載終端進(jìn)行近端配置、發(fā)送或讀取短消息，也能通過(guò)音頻輸入輸出接口接聽(tīng)或撥出電話；其中
顯示終端接口3結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)串口和音頻輸入輸出接口，標(biāo)準(zhǔn)串口用于通AT(注意)命令，音頻輸入輸出接口用于通話音；GPS接口2是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS232串口，由終端控制通訊模塊1驅(qū)動(dòng)，能以9600/19200bps與GPS定位器6相連；通用I/O口4，終端控制通訊模塊1通過(guò)通用I/O口與傳感器等外圍設(shè)備相連，通用I/O口的功能是監(jiān)控汽車的油路、電路、車門(mén)等設(shè)備。
如圖2所示，本發(fā)明的終端控制通訊模塊的軟件部分包括物理驅(qū)動(dòng)層11，用于提供軟硬件之間連接的軟接口，它首先構(gòu)成系統(tǒng)中GSM網(wǎng)絡(luò)的物理層部分，負(fù)責(zé)控制GSM物理層硬件并以接口函數(shù)的形式向GSM協(xié)議棧24提供服務(wù)接口，同時(shí)該層還受GPS控制單元12和I/O控制單元13的控制，驅(qū)動(dòng)串行口和通用I/O口4，以實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS定位器6和其它汽車設(shè)備的監(jiān)控；GSM協(xié)議棧14，實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第二層和第三層，協(xié)議的第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，該層與物理驅(qū)動(dòng)層直接相連，通過(guò)物理驅(qū)動(dòng)層中GSM網(wǎng)絡(luò)物理層部分的接口函數(shù)完成GSM邏輯通道的信令數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，協(xié)議的第三層接收數(shù)據(jù)鏈路層提供的信令數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，向終端主控單元15提供接口服務(wù)，該層又分為無(wú)線資源、移動(dòng)管理、連接管理三個(gè)子層，分別負(fù)責(zé)GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線資源管理、移動(dòng)管理和通信管理；GPS控制單元12，與物理驅(qū)動(dòng)層11相連，利用物理驅(qū)動(dòng)層11提供的GPS定位器接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS定位器6的初始化、重設(shè)定、數(shù)據(jù)讀取、處理、存儲(chǔ)；I/O控制單元13，與物理驅(qū)動(dòng)層11相連，通過(guò)物理驅(qū)動(dòng)層11對(duì)I/O(輸入/輸出)口4的驅(qū)動(dòng)，完成對(duì)通用I/O口4的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)I/O口4狀態(tài)的查詢、置位、復(fù)位；終端主控單元15，與上述各單元相連，實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層，向車載系統(tǒng)用戶提供各種服務(wù)功能，同時(shí)負(fù)責(zé)分析監(jiān)控服務(wù)端的調(diào)度信令、分析I/O口4狀態(tài)、根據(jù)監(jiān)控服務(wù)端的指令對(duì)I/O口進(jìn)行設(shè)置或根據(jù)I/O口的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的控制動(dòng)作，并通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信令和位置信息。
值得指出的是，由于終端控制通訊模塊是一種嵌入式系統(tǒng)，在編寫(xiě)軟件模塊時(shí)一定要充分考慮嵌入式系統(tǒng)軟硬件上的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種全球定位通訊車載系統(tǒng)，包括GSM網(wǎng)絡(luò)和連接在該GSM網(wǎng)絡(luò)兩端的車載終端、監(jiān)控服務(wù)端，其特征在于，所述的車載終端包括終端控制通訊模塊，提供一個(gè)與外圍部件相連的通用輸入/輸出接口，用于收發(fā)監(jiān)控端的各種信令，處理GPS數(shù)據(jù)信息，驅(qū)動(dòng)和控制外圍部件；GPS定位器，與所述的終端控制通訊模塊相連，用于接收GPS全球定位數(shù)據(jù)；顯示終端，與所述的終端控制通訊模塊相連，用于撥打、接聽(tīng)電話，收發(fā)短消息，進(jìn)行參數(shù)配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全球定位通訊車載系統(tǒng)，其特征在于，所述的終端控制通訊模塊包括物理驅(qū)動(dòng)層、GSM協(xié)議棧、GPS控制單元、I/O控制單元和終端主控單元，物理驅(qū)動(dòng)層，用于上述單元與本車載終端硬件之間連接的接口，它首先構(gòu)成系統(tǒng)中GSM網(wǎng)絡(luò)的物理層部分，負(fù)責(zé)控制GSM物理層硬件并以接口函數(shù)的形式向GSM協(xié)議棧提供服務(wù)接口，同時(shí)該層還受GPS控制單元和I/O控制單元的控制，驅(qū)動(dòng)串行口和通用輸入/輸出口，以實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS定位器和其它汽車設(shè)備的監(jiān)控；GSM協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第二層和第三層，協(xié)議的第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，該層與物理驅(qū)動(dòng)層直接相連，通過(guò)物理驅(qū)動(dòng)層中GSM網(wǎng)絡(luò)物理層部分的接口函數(shù)完成GSM邏輯通道的信令數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，協(xié)議的第三層接收數(shù)據(jù)鏈路層提供的信令數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，向終端主控單元提供接口服務(wù)，該層又分為無(wú)線資源、移動(dòng)管理、連接管理三個(gè)子層，分別負(fù)責(zé)GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線資源管理、移動(dòng)管理和通信管理；GPS控制單元，與物理驅(qū)動(dòng)層相連，利用物理驅(qū)動(dòng)層提供的GPS定位器接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS定位器的初始化、重設(shè)定、數(shù)據(jù)讀取、處理、存儲(chǔ)；I/O控制單元，與物理驅(qū)動(dòng)層相連，通過(guò)物理驅(qū)動(dòng)層對(duì)輸入/輸出口的驅(qū)動(dòng)，完成對(duì)通用輸入/輸出口的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入/輸出口狀態(tài)的查詢、置位、復(fù)位；終端主控單元，與上述各單元相連，實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層，向車載系統(tǒng)用戶提供各種服務(wù)功能，同時(shí)負(fù)責(zé)分析監(jiān)控服務(wù)端的調(diào)度信令、分析輸入/輸出口狀態(tài)、根據(jù)監(jiān)控服務(wù)端的指令對(duì)輸入/輸出口進(jìn)行設(shè)置或根據(jù)輸入/輸出口的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的控制動(dòng)作，并通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信令和位置信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全球定位通訊車載系統(tǒng)，其特征在于，所述的GPS定位器是用于接收衛(wèi)星每秒鐘發(fā)來(lái)的定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)從三顆以上不同衛(wèi)星發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)計(jì)算出自身所處地理位置的坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全球定位通訊車載系統(tǒng)，其特征在于，所述的車載終端與監(jiān)控服務(wù)端之間的各種信令和定位數(shù)據(jù)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)以短消息的形式進(jìn)行傳遞。
全文摘要
一種全球定位通訊車載系統(tǒng)，包括GSM網(wǎng)絡(luò)、車載終端和監(jiān)控服務(wù)端，該車載終端包括終端控制通訊模塊，提供一個(gè)與外圍部件相連的通用I/O接口，用于收發(fā)監(jiān)控端的各種信令，處理GPS數(shù)據(jù)信息，驅(qū)動(dòng)和控制外圍部件；GPS定位器，用于接收GPS全球定位數(shù)據(jù)；顯示終端，用于撥打、接聽(tīng)電話，收發(fā)短消息，進(jìn)行參數(shù)配置。本發(fā)明通過(guò)改變終端系統(tǒng)的主控方式，大大提高了終端系統(tǒng)的集成度，減小了車載終端的體積，增加了裝置的隱蔽性，也避免了傳統(tǒng)車載系統(tǒng)由于中斷過(guò)頻，車輛震動(dòng)等因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時(shí)，直接以短消息形式發(fā)送定位信息，不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)信令負(fù)荷，從而有效地降低了終端成本。
文檔編號(hào)G05D1/02GK1415502SQ0113202
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2001年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月29日
發(fā)明者劉澤, 鄧永鋒, 韓俊波, 王丙虎 申請(qǐng)人:上海貝爾有限公司