專(zhuān)利名稱：一種基于gprs網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備領(lǐng)域，具體地講，涉及一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān) 控設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]Telematics是通信領(lǐng)域的電信(Telecommunications)與信息科學(xué) (Informatics)的合成詞。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷發(fā)展，物流業(yè)已成為國(guó)際經(jīng)濟(jì)體系的重要 組成部分，并為“拉動(dòng)”國(guó)民經(jīng)濟(jì)做出了重要的貢獻(xiàn)。而這個(gè)龐大的運(yùn)輸群體所帶來(lái)的交通 問(wèn)題也不容小視，尤其發(fā)生交通事故后存在著現(xiàn)場(chǎng)混亂，取證難，傷亡大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。另外， 國(guó)內(nèi)的物流業(yè)起步較晚，運(yùn)輸效率低，成本居高不下。因此如何通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)分析 交通事故的發(fā)生的原因，以規(guī)避類(lèi)似事故的發(fā)生，以及依靠科學(xué)的管理手段來(lái)促進(jìn)物流運(yùn) 輸業(yè)的發(fā)展，提高運(yùn)輸效率，成為了 Telematics設(shè)備開(kāi)發(fā)的主要課題。[0003]目前國(guó)內(nèi)有眾多車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)商，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一定的規(guī) 模化效應(yīng)，在導(dǎo)航、娛樂(lè)和服務(wù)中心呼叫等方面為用車(chē)提供了很好的服務(wù)和用戶體驗(yàn)。隨著 汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展，以CAN總線等為載體的數(shù)據(jù)能夠?yàn)橛脩籼峁┲匾能?chē)輛運(yùn)行信息。 出于對(duì)自身知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，并不是所有的總線消息都是對(duì)外公開(kāi)的，尤其是車(chē)輛的診斷 數(shù)據(jù)提供的更是寥寥，這為車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備終端的生產(chǎn)廠家進(jìn)一步深化產(chǎn)品的功能設(shè)置了障 礙。本實(shí)用新型給出了一種全數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)回傳功能，同時(shí)通過(guò)該設(shè)備用戶除了能夠準(zhǔn)確 地了解到車(chē)輛的位置、速度和高程數(shù)據(jù)外，還能夠獲得車(chē)輛的關(guān)鍵CAN數(shù)據(jù)信息和診斷信 肩、O[0004]汽車(chē)尤其是商用汽車(chē)作為生產(chǎn)資料，在購(gòu)買(mǎi)時(shí)用戶往往并非全額付款，而采取分 期的方式購(gòu)買(mǎi)。對(duì)于車(chē)輛的銷(xiāo)售商來(lái)說(shuō)，如遇到信用不佳的用戶拖延還款甚至是逃避還款， 必將為銷(xiāo)售商、整車(chē)企業(yè)乃至社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了金融風(fēng)險(xiǎn)。為此早期的GPS設(shè)備增加了 銷(xiāo)貸控制的功能，而這些產(chǎn)品在實(shí)施銷(xiāo)貸控制時(shí)往往采用了斷油、斷電的危險(xiǎn)方法。但這樣 做的弊端也是很明顯的，首先，車(chē)輛行駛在道路上如果對(duì)其強(qiáng)行斷油、斷電，其危險(xiǎn)性不言 而喻；其次通過(guò)改動(dòng)車(chē)輛的油路和電路實(shí)現(xiàn)的銷(xiāo)貸管理，很容易被用戶發(fā)現(xiàn)并修復(fù)掉。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備，提出 了一種更加安全且行之有效的銷(xiāo)貸鎖車(chē)控制策略。[0006]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的[0007]一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備，包括外殼，其特征是所述外殼內(nèi)設(shè)置有主 處理器，所述主處理器分別連接GPRS模塊、GPS模塊、CAN通訊模塊、雙軸陀螺儀傳感器、 Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述外殼上設(shè)置有一組指示燈、GPS天線接口、設(shè)備插 接件、安裝孔和SIM卡插座。[0008]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述指示燈包括電源指示燈、GPRS工作指示燈、ERROR指示燈、GPS工作指示燈、LINK指示燈。[0009]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述GPRS模塊和GPS模塊都連接3. 3V隔離電源。[0010]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路連接后備電池。[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、不易丟失數(shù)據(jù)信息，在 GPRS網(wǎng)絡(luò)狀況可用的情況下設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地回傳到指定IP的服務(wù)器，否則將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 設(shè)備自帶的Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器里，待有可用的網(wǎng)絡(luò)時(shí)再將數(shù)據(jù)上傳。[0012]2、高性能的GPS模塊，基于SiRF STAR III內(nèi)核的ET-662是一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊、性價(jià)比 高且低功耗的GPS引擎模塊，能夠同時(shí)跟蹤20顆GPS衛(wèi)星，并具有在信號(hào)較弱的情況下實(shí) 現(xiàn)快速TTFF功能的能力，使得該模塊尤其適合于汽車(chē)的應(yīng)用環(huán)境，采用了后備電池供電， 便于車(chē)輛重新上電后能夠快速地鎖定GPS衛(wèi)星。[0013]3、完善的遠(yuǎn)程診斷功能，全面支持基于IS015765協(xié)議的診斷請(qǐng)求服務(wù)，并能夠?qū)?診斷數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給服務(wù)器，以構(gòu)建遠(yuǎn)程專(zhuān)家診斷系統(tǒng)。[0014]4、遠(yuǎn)程程序升級(jí)功能，開(kāi)發(fā)者能夠方便地將最新的應(yīng)用程序代碼通過(guò)GPRS模塊 發(fā)送給本設(shè)備，傳輸完程序的設(shè)備，在下次上電后Bootloader發(fā)現(xiàn)了可用的新版本程序后 就將新代碼寫(xiě)入既定的Flash段，并自動(dòng)運(yùn)行到升級(jí)后的程序中。[0015]5、豐富的車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)回傳，該設(shè)備支持J1939的應(yīng)用層協(xié)議，并回傳了幾乎全 部的CAN總線數(shù)據(jù)，尤其通過(guò)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算回傳了用戶最為關(guān)心的總里程、總油耗、累計(jì) 行駛時(shí)間和瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)速等信息。[0016]6、可靠的硬件電路設(shè)計(jì)，該設(shè)備的電路均采用成熟的設(shè)計(jì)方案和優(yōu)秀供貨商，具 有完善的故障診斷功能，突出的EMC性能和抗EMI特性。[0017]7、安全可靠的銷(xiāo)貸鎖車(chē)功能，該設(shè)備能夠?yàn)橛脩籼峁┮环N安全可靠的銷(xiāo)貸鎖車(chē)控 制策略。相對(duì)于傳統(tǒng)的銷(xiāo)貸鎖車(chē)方式，這種方式更加安全可靠，而且可以根據(jù)用戶違約的程 度設(shè)置相應(yīng)的鎖車(chē)方式。


[0018]圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的原理方框圖。[0019]圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)示意圖。[0020]圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的運(yùn)行流程圖。[0021]圖4為本實(shí)用新型GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0022]
以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0023]參見(jiàn)圖1 —圖4，本實(shí)用新型包括外殼1、電源指示燈2、GPRS工作指示燈3、ERROR 指示燈4、GPS工作指示燈5、LINK指示燈6、GPS天線接口 7、設(shè)備插接件8、安裝孔9、SIM 卡插座10和SM卡11，所述外殼I內(nèi)設(shè)置有主處理器，所述主處理器分別連接GPRS模塊、 GPS模塊、CAN通訊模塊、雙軸陀螺儀傳感器、Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述外殼 I上設(shè)置有一組指示燈、GPS天線接口 7、設(shè)備插接件8、安裝孔9和SM卡插座10。[0024]所述指示燈包括電源指示燈2、GPRS工作指示燈3、ERROR指示燈4、GPS工作指示燈5、LINK指示燈6。[0025]由附圖1描述的系統(tǒng)硬件組成框圖可見(jiàn)，本實(shí)用新型應(yīng)用了一顆基于ARM7TDM1-S 內(nèi)核的LPC2346主處理器(MPU)，主頻為72MHz，具有512Kb的程序Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并集 成了豐富的GPIO、SPI, UART, I2C、Ethernet、CAN和USB等豐富的外設(shè)，為構(gòu)建該應(yīng)用系統(tǒng) 提供了完善的硬件資源支持。LPC2346的編譯器支持C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，內(nèi)嵌的仿真調(diào)試 接口可以方便地使用現(xiàn)有的調(diào)試工具進(jìn)行程序調(diào)試。GPRS模塊和GPS模塊使用了帶隔離 的3. 3V電源，解決了 GPRS模塊因?yàn)殡娫床环€(wěn)而重啟的常見(jiàn)故障。帶后備電池的時(shí)鐘日歷 模塊，在設(shè)備上電時(shí)使用車(chē)輛電源供電，斷開(kāi)外部電源后可由自帶的紐扣電池供電，在設(shè)備 的正常使用年限內(nèi)，該紐扣電池是不需要更換的?；贕PS信號(hào)中的精準(zhǔn)時(shí)鐘，設(shè)備可以進(jìn) 行時(shí)間的自校準(zhǔn)，所以設(shè)備的時(shí)間是不需要調(diào)教的，這保證了上傳的數(shù)據(jù)中有著精確的GMT 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。GPRS模塊支持GSM/DCS雙頻模塊，具有標(biāo)準(zhǔn)AT命令接口，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，可 以提供GSM語(yǔ)音、SMS短消息和GPRS上網(wǎng)等業(yè)務(wù)，具有較好的性價(jià)比和可靠性，適合汽車(chē)電 子的應(yīng)用需求。[0026]由附圖2所示的設(shè)備外形圖可見(jiàn)，在設(shè)備的一端有五個(gè)指示燈，2是電源指示燈， 只要上電后該燈就常亮；5是GPS工作指示燈，在GPS搜到四顆以上的衛(wèi)星并能夠向主處理 器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)該燈可正常閃爍；3是GPRS工作指示燈，設(shè)備上電后會(huì)向固定IP的服務(wù)器發(fā) 動(dòng)登陸請(qǐng)求報(bào)文。登陸成功后，每次發(fā)送數(shù)據(jù)包該指示燈都會(huì)閃爍；如果設(shè)備檢測(cè)到有故 障，則會(huì)驅(qū)動(dòng)ERROR指示燈4常亮以指示故障。設(shè)備的頂端有25針的設(shè)備接插件8，用于連 接車(chē)輛的駕駛室線束。7是外置的GPS天線接口，該接口設(shè)置了放松機(jī)構(gòu)，防止天線松脫。 設(shè)備的兩側(cè)有便于設(shè)備安裝的定位孔9，使得在車(chē)上安裝時(shí)非常方便。[0027]附圖3描述了設(shè)備上電后的工作流程，從圖中可以看出該設(shè)備支持時(shí)間片輪詢的 多任務(wù)調(diào)度機(jī)制，該調(diào)度機(jī)制能夠在最大程度地確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性的同時(shí)，不浪費(fèi)主處理 器的處理能力。設(shè)備上電后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，主要包括配置MPU的寄存器和外設(shè)，還 包括GPS衛(wèi)星搜索和GPRS遠(yuǎn)端服務(wù)器登陸。完成了初始化工作之后，設(shè)備會(huì)周期性地讀 取設(shè)備需要回傳的CAN消息數(shù)據(jù)(如J1939協(xié)議定義的LFC、EECl和VDHR等消息)，并將其 存入GPRS緩沖區(qū)，待CAN數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)間片到來(lái)時(shí)主處理器將GPRS緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)通過(guò) UART接口傳給GPRS模塊，GPRS模塊打包成符合TCP/IP協(xié)議的報(bào)文并發(fā)送給服務(wù)器。GPS 數(shù)據(jù)向服務(wù)器的發(fā)送原理與此類(lèi)似。如果接收到來(lái)自SMS短信或者GPRS的銷(xiāo)貸鎖車(chē)的命 令，設(shè)備會(huì)根據(jù)鎖車(chē)命令的要求向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)出相應(yīng)的控制命令，使得發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入特定 的低速運(yùn)行模式，該模式會(huì)在確保用戶行車(chē)安全的前提下使得車(chē)輛運(yùn)營(yíng)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益，迫 使其還清當(dāng)次分期。發(fā)動(dòng)機(jī)需要定時(shí)接收到發(fā)自主處理器的Heartbeat (心跳)消息，以確 認(rèn)設(shè)備是否在線。如果設(shè)備被非法移除，發(fā)動(dòng)機(jī)得不到Heartbeat (心跳)消息會(huì)進(jìn)入移除 模式，實(shí)際上也是一種發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行工況。設(shè)備與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的通訊使用了自主開(kāi)發(fā)的 基于SEED-KEY機(jī)制的動(dòng)態(tài)加密算法，被破解的可能性幾乎沒(méi)有。[0028]設(shè)備與服務(wù)器之間通訊所依托的GPRS通訊架構(gòu)在附圖4中進(jìn)行了介紹，GPRS模塊 上電后，初始化模塊，登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)，成功連接到指定IP的服務(wù)器后，按指定的時(shí)間間隔傳 輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。由于GPRS終端連接在網(wǎng)絡(luò)上且無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)會(huì)自動(dòng)掉線，為了保證GPRS終端 一直在線，本實(shí)用新型提出GPRS心跳包的概念，即在無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)GPRS模塊每隔3分鐘給 服務(wù)器發(fā)送一次GPRS心跳包，服務(wù)器收到心跳后應(yīng)答回復(fù)，從而保證GPRS終端一直在線。由附圖4可見(jiàn)，具有固定IP地址的監(jiān)控中心服務(wù)器接入移動(dòng)公司提供的專(zhuān)網(wǎng)接口，并以此 登錄到Internet。具體來(lái)說(shuō)GPRS模塊由SGSN節(jié)點(diǎn)登錄到GPRS骨干網(wǎng)絡(luò)，再通過(guò)GGSN網(wǎng) 關(guān)進(jìn)入到Internet網(wǎng)絡(luò)，最后路由到IP指定的監(jiān)控中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)了 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋Ａ硗?，保證IP地址固定還可以采用公網(wǎng)IP，但與移動(dòng)公司專(zhuān)網(wǎng)相比， 公網(wǎng)IP的租賃費(fèi)用高，提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，因此本實(shí)用新型使用了由移動(dòng)公司專(zhuān) 網(wǎng)接入Internet的方式。由于GPRS模塊內(nèi)嵌了完整的TCP/IP協(xié)議，使得該模塊的通訊程 序尤其是Internet交互程序的開(kāi)發(fā)變得更加方便、可靠，這也是選擇該模塊的一個(gè)依據(jù)。[0029]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也不僅限于上述舉例，本技 術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬 于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備，包括外殼，其特征是所述外殼內(nèi)設(shè)置有主處理器，所述主處理器分別連接GPRS模塊、GPS模塊、CAN通訊模塊、雙軸陀螺儀傳感器、Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述外殼上設(shè)置有一組指示燈、GPS天線接口、設(shè)備插接件、安裝孔和SM卡插座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備，其特征是所述指示燈包括電源指示燈、GPRS工作指示燈、ERROR指示燈、GPS工作指示燈、LINK指示燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備，其特征是所述GPRS模塊和GPS模塊都連接直流變換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備，其特征是所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路連接后備電池。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛監(jiān)控設(shè)備，包括外殼，其特征是所述外殼內(nèi)設(shè)置有主處理器，所述主處理器分別連接GPRS模塊、GPS模塊、CAN通訊模塊、雙軸陀螺儀傳感器、Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述外殼上設(shè)置有一組指示燈、GPS天線接口、設(shè)備插接件、安裝孔和SIM卡插座。提出了一種更加安全且行之有效的銷(xiāo)貸鎖車(chē)控制策略。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202837992SQ20122044557
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者營(yíng)健, 賈敏, 張嵐, 郭慶波, 曾仁良, 謝宇鵬, 閆紀(jì)非 申請(qǐng)人:中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司