子进程之间的通信做准备。gps子进程负责从串口接收gps信息并把这些信息写入共享内存内，gprs子进程则将共享内存内的gps信息通过网络送到远方的监控服务器。
[0093]gps驱动程序的编写
为了使arm上的应用程序能够处理gps接收到的导航信号，要编写gps的驱动程序。
[0094]这个gps驱动程序也是属于字符型驱动程序，首先了解嵌入式开发中应用程序、库、内核、驱动程序的关系:应用程序调用应用程序库函数完成功能；应用程序以文件形式访问各种资源；应用程序函数库的一部分直接完成功能，一部分函数通过系统调用由内核完成，内核处理系统调用，调用设备驱动程序，设备驱动程序直接与硬件通信
gprs模块是借助gprs无线网络实现数据的无线传输，从而在不同的车辆或车辆与控制中心之间架起沟通的桥梁，所以软件的功能主要是建立无线连接，按照gprs通信协议传输数据。gprs模块的通信主要是通过串口驱动实现，在嵌入式Iinux内核中已经提供了对串设备的支持，因此在配置内核编译选项时，只需要选中对串口设备的支持，就可以实现对gprs模块的串口数据通信功能。为了实现与internet的通信，还需要在配置内核编译选项时选中PPP和tcp/ip协议。这样一旦网络连接建立，就可以使用应用程序来实现网络数据的通信。本系统数据链路层采用PPP协议，它是一种面向字符的协议，是为在两个对等实体间传输数据包连接而设计的，使用可扩展的链路控制协议Icp来建立、配置和测试数据链路。用网络控制协议族ncp来建立和配置不同的网络层协议，并且允许采用多种网络层协议。一个PPP会话分四个步骤:建立连接、连接质量控制、网络层协议配置和连接终止。
[0095]嵌入式Iinux系统内核源自于Iinux内核，并保留了对tcp/ip以及其他的网络协议的支持。在嵌入式Iinux系统上编写网络应用程序与在Iinux上编写网络应用程序没什么大区别，通常只需要做很小的修改就可以移植到嵌入式Iinux系统上。至此，gprs模块完整地集成到嵌入式终端中。
[0096]can总线驱动程序要完成的报文发送、接收等任务都是围绕can总线控制器展开的，因此驱动程序主要是对控制器mcp2510内部寄存器进行操作。can总线控制器mcp2510的初始化按照以下步骤进行:(I)软件复位，进入配置模式；(2)设置can总线波特率；(3)关闭中断，设置id过滤器；(4)切换mcp2510到正常状态；(5)清空接收和发送缓冲区；(6)开启接收缓冲区，开启中断。
[0097]实验结果
本实验结果能达到基本的要求，参见段4，段的右上角是经/纬度。本系统还不完善，还有很多实用的功能有待进一步开发。
[0098]该系统能够通过gps和gprs实现车辆定位以及车辆与控制中心之间的数据通信，还能够通过can总线检测汽车主要技术参数，为交通道路的智能管理以及汽车的安全驾驶提供了可靠保障。
【主权项】
1.基于3G网络的自动化车载终端设备系统可以采集并保存设备运行数据，当车辆发生故障并引起客户损失时，可以用数据平息双方的争端，并帮助车辆驾驶员避免重复不规范的错误操作，用户对系统的应用点总结如下: 产品的全生命周期管理 通过对车辆的工况的数据采集和实时传输，生产厂家可以对自己的产品进行全生命周期的管理，也就是说一台车辆从走出厂门那天开始，所有的运行数据都会发回到生产厂家的“企业参数中心”，非常方便生成各种分析报告，为以后的新产品的研发提供决策支持； 通过远程数据采集和分析提高产品使用寿命。
2.基于3G网络的自动化车载终端设备通过远程管理系统，可以采集到用户的使用习惯，除了给用户提供分析报告以外，也可以及时纠正用户的不良使用习惯，以延长产品的使用寿命； 节能减排该系统会自动监测各重要部件的工况，有异常情况可以及通知用户及厂家，以避免因动力系统等重要部件异常而引起不必要的高油耗，同时通过用户使用习惯的报告，也可以避免不良使用习惯而引起的高油耗； 远程管理对于分期付款的用户，如果货款回收困难，可以通过远程锁机等手段控制设备，也可以通过GPS定位查找设备位置，以帮助追讨欠款。
3.基于3G网络的自动化车载终端设备远程诊断及维护通过远程管理系统，可以降低维护人员的成本，远程定位设备故障，简易的故障可以通过远程排除；面对庞大的汽车市场以及随着全国各省市高速公路路网的建设与完善，对交通管理信息化的要求越来越高，gps车载系统的潜力不可估量，其发展前景比较乐观；日本和西方各大公司都参与了这场高科技的角逐；各发达国家的很多生产商都加快了车载导航系统的研究步伐；随着嵌入式技术的发展，很多资源不足的瓶颈问题都很大程度上得到了解决；车载定位系统由车载定位终端、无线通信链路和车载监控管理系统三部分组成；其主要功能是将移动目标的动态位置(经度和纬度)、时间和海拔等对用户有用的信息，通过无线通信链路传送到监控中心，而后在电子地文上对移动目标的运动轨迹进行显示，并对车辆的准确位置、速度、运动方向和车辆状态等用户感兴趣的参数进行监控和查询，为调度管理提供可视化依据，提高车辆运行效率，还能起到节能减排的作用；也在一定程度上起到保护地球的作用；本文将gps定位技术应用于气车，与现有定位技术组合起来共同完成定位监控任务，将大大提高定位准确性及安全性，同时能够降低资金投入，具有很广阔的发展空间。
4.基于3G网络的自动化车载终端设备结构设计 车辆监控系统由车载端(包括arm工控机、触摸屏、gps接收模块和电源等)、通信系统(gprs)、监控中心三大部分组成；车载端的gps模块实时接收全球定位卫星的位置、时间等数据，一方面发送给车内的arm微型工控机，得到车辆的当前位置并且在电子地文上显示:另一方面，数据将通过gprs终端模块发送到远程监控中心服务器，使得监控中心能实时得到所有车辆的位置信息，给车辆的安全监控以及远程凋度提供了基础；通过spi接口与can总线相连，利用can总线挂接传感器，检测汽车主要技术参数，can总线模块可以使本系统与其他车载模块的连接，完成收集车辆的状态信息以及进一步控制；can总线模块主要包括can总线的控制器和收发器，在这里分别选用的是microchip公司的mcp2510和飞利浦公司的pca82c250 ;其中，can总线控制器mcp2510实现了 can总线的协议,can总线收发器pca82c250提供协议控制器和物理传输线路之间的接口 ；由于can总线控制器mcp2510具有spi接口，因此，系统中将其与S3c2440的sp1相连；故障检测模块主要是对汽车的主要技术参数进行检测，并显示到Icd显示器上，如果检测到故障，会发出报警信号；本文主要检测的技术参数包括燃油消耗量、制动力、转向力、发动机温度、冷却液温度、前照灯，以及车内噪声和尾气等方面；该模块主要是通过各种传感器把各种信号转换为电信号，再利用信号处理电路把电信号进行相应的处理，使其能与can总线模块进行数据传输；车载端的硬件组成框文应用程序的总体流程文如文2所示；由于gprs模块和gps模块都是通过串口和监控终端连接的，程序系统初始化的工作就是对串口进行初始化，使串口按gprs及gps模块的要求工作；之后创建共享内存是为gprs通信子进程与gps子进程之间的通信做准备；gps子进程负责从串口接收gps信息并把这些信息写入共享内存内，gprs子进程则将共享内存内的gps信息通过网络送到远方的监控服务器。
5.基于3G网络的自动化车载终端设备gps驱动程序的编写 为了使arm上的应用程序能够处理gps接收到的导航信号，要编写gps的驱动程序；这个gps驱动程序也是属于字符型驱动程序，首先了解嵌入式开发中应用程序、库、内核、驱动程序的关系:应用程序调用应用程序库函数完成功能；应用程序以文件形式访问各种资源；应用程序函数库的一部分直接完成功能，一部分函数通过系统调用由内核完成，内核处理系统调用，调用设备驱动程序，设备驱动程序直接与硬件通信 gprs模块是借助gprs无线网络实现数据的无线传输，从而在不同的车辆或车辆与控制中心之间架起沟通的桥梁，所以软件的功能主要是建立无线连接，按照gprs通信协议传输数据；gprs模块的通信主要是通过串口驱动实现，在嵌入式Iinux内核中已经提供了对串设备的支持，因此在配置内核编译选项时，只需要选中对串口设备的支持，就可以实现对gprs模块的串口数据通信功能；为了实现与internet的通信，还需要在配置内核编译选项时选中PPP和tcp/ip协议；这样一旦网络连接建立，就可以使用应用程序来实现网络数据的通信；本系统数据链路层采用PPP协议，它是一种面向字符的协议，是为在两个对等实体间传输数据包连接而设计的，使用可扩展的链路控制协议Icp来建立、配置和测试数据链路；用网络控制协议族ncp来建立和配置不同的网络层协议，并且允许采用多种网络层协议；一个PPP会话分四个步骤:建立连接、连接质量控制、网络层协议配置和连接终止；嵌入式Iinux系统内核源自于Iinux内核，并保留了对tcp/ip以及其他的网络协议的支持；在嵌入式Iinux系统上编写网络应用程序与在Iinux上编写网络应用程序没什么大区别，通常只需要做很小的修改就可以移植到嵌入式Iinux系统上；至此，gprs模块完整地集成到嵌入式终端中。
6.基于3G网络的自动化车载终端设备总线驱动程序要完成的报文发送、接收等任务都是围绕can总线控制器展开的，因此驱动程序主要是对控制器mcp2510内部寄存器进行操作；can总线控制器mcp2510的初始化按照以下步骤进行:(I)软件复位，进入配置模式；(2)设置can总线波特率；(3)关闭中断，设置id过滤器；(4)切换mcp2510到正常状态；(5 )清空接收和发送缓冲区；(6 )开启接收缓冲区，开启中断。
7.该系统基于3G网络的自动化车载终端设备能够通过gps和gprs实现车辆定位以及车辆与控制中心之间的数据通信，还能够通过can总线检测汽车主要技术参数，为交通道路的智能管理以及汽车的安全驾驶提供了可靠保障。
【专利摘要】本发明基于3G网络的自动化车载终端设备车辆监控系统由车载端（包括arm工控机、触摸屏、gps接收模块和电源等）、通信系统（gprs）、监控中心三大部分组成；车载端的gps模块实时接收全球定位卫星的位置、时间等数据，一方面发送给车内的arm微型工控机，得到车辆的当前位置并且在电子地文上显示：另一方面，数据将通过gprs终端模块发送到远程监控中心服务器，使得监控中心能实时得到所有车辆的位置信息，给车辆的安全监控以及远程凋度提供了基础；通过spi接口与can总线相连，利用can总线挂接传感器，检测汽车主要技术参数，can总线模块可以使本系统与其他车载模块的连接，完成收集车辆的状态信息以及进一步控制；can总线模块主要包括can总线的控制器和收发器。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN104570987
【申请号】CN201310518198
【发明人】周志佩
【申请人】上海沐风数码科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日