专利名称：车载监控终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于对营运车辆驾驶人员的疲劳驾驶、人员超载、车辆超速的监控 和GPS位置跟踪的营运车辆监控的装置。
背景技术：
目前，公知的车辆监控装置主要用于记录车辆的驾驶情况，包括驾驶速度、连续驾驶时 间和驾驶状态以及车辆的GPS定位。 一般车载终端不能将驾驶人员的疲劳情况、营运车辆的 人员超载等信息传送到中央控制中心。
发明内容
本发明的目的是设计一种不仅能将记录的车辆信息，如驾驶速度、连续驾驶时间和驾驶 状态以及车辆的GPS定位位置通过无线网络传送的远程中央控制中心，而且能及时地将驾驶人 员的疲劳情况、营运车辆的人员超载等信息传送到远程中央控制中心，配合远程中央控制中 心的软件及时方便的监控营运车辆运行情况，以减少交通事故的发生的车载监控终端。
本车载监控终端由嵌入式处理器(Ul)、程序储存和运行模块(U2)， CDMA无线电路 模块(U3)、 GPS全球卫星定位接收模块(U4)、视频图像采集电路模块(U5)和传感器及 输入输出I/O电路模块(U6)组成。程序储存和运行模块(U2)通过数据和地址接口与嵌 入式处理器(Ul)连接；CDMA无线电路模块(U3)通过SIM信息接口 (P2)与嵌入式处 理器(Ul)连接；GPS全球卫星定位接收装置(U4)通过GPS数据接口 (Pl)与嵌入式处 理器(Ul)连接；图像接收转换电路模块(U5)通过数据接口 (P3)与嵌入式处理器(Ul) 连接;传感器及输入输出I/O电路模块(U6)通过fC总线及一般I/0口与嵌入式处理器(Ul) 连接。
所述的嵌入式微处理器(Ul)与SDRAM内存和FLASH内存组成32位接口 ，与AD转 换器(TVP5150)组成8位接口 ，这些接口包括有标准的MODEM接口 (Sl)、内存总线接口 (S2)、 串行通讯接口 (S3)、视频信号接口 (S5)、 12<:总线接口 (S4)及一般I/0接口 (GPIOx)。
在硬件构成上，由GPS全球卫星定位接收模块、视频图像采集电路模块、传感器及输入输 岀I/0电路模块和CDMA无线电路模块与嵌入式处理器共同组成一个嵌入式处理系统。
嵌入式处理器(Ul)通过CDMA无线电路模块(U3)与远程中央控制中心建立连接，远程 中央控制中心利用建立的连接，读取车载监控终端的序列号(由远程中央控制中心分配)，由 此开始接收车载监控终端发送的数据，对营运车辆进行监控。
本车载监控终端是按以下监控方式进行工作的驾驶员的驾驶图像和营运车辆的乘客图 像通过摄像头进入视频图像采集电路模块(U5)被定时采集或被远程中央监控中心强制随机 采集以后，由视频图像采集电路模块(U5)的数据输出接口 (P3)进入嵌入式处理器(Ul)按照规定的算法进行压縮处理，再通过CDMA无线电路模块(U3)的数据接口 (P2)传送到远 程中央控制中心进行分析和处理，确定是否疲劳驾驶或车辆乘员超载。如果属于疲劳驾驶或 车辆乘员超载，远程中央监控中心立即通过无线网络返回指令给车载监控终端，车载监控终 端的嵌入式处理器(Ul)通过CDMA无线电路模块(U3)的数据接口 (P2)接收到指令后，控 制输入输出I/O电路模块(U5)驱动外接的扬声器提醒驾驶人员注意。
GPS全球卫星定位接收模块(U4)得到车辆位置信息，通过数据接口 (Pl)进入嵌入式处 理器(Ul)，经处理后，通过CDMA无线电路模块(U3)发送到远程中央控制中心。
传感器及输入输出I/O电路模块(U6)得到需要获取的信息，如车内温度、车内继电器 控制信号等，通过l2C总线及一般I/0口进入嵌入式处理器(Ul)，经处理后，通过CDMA无线电 路模块(U3)发送到远程中央控制中心。或者远程中央控制中心通过无线网络发送指令，进 入车载终端的CDMA无线电路模块(U3)，再经数据接口 (P2)进入嵌入式处理器(Ul)进行处 理后，通过lt总线(S4)及一般I/0口 (GPIOx)触发传感器及输入输出I/O电路模块(U6) 使外接继电器动作。
在软件处理上，采用了多线程的处理技术，整个监控程序包括5个线程主线程；数据 发送线程；GPS位置、图像和传感器接受线程；外部接口监控线程和监控中心数据接受线程。
本实用新型的有益效果是，可以在记录和监控车辆信息(包括驾驶速度、连续驾驶时间
和驾驶状态以及车辆的GPS定位位置)的同时，确定是否具有疲劳驾驶或营运车辆乘员超载， 整个系统采用嵌入式系统，结构简单，价格便宜。
图1是本实用新型的车载监控终端装置的系统结构方框图； 图2是本实用新型的车载监控终端装置的一个具体实施电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例的结构细节作进一步的详细说明
本实用新型的车载监控终端装置实施例的具体电路如图2所示。各电路模块的接口与功 能描述如下
嵌入式微处理器U1:
采用型号为PXA270的嵌入式处理器，是车载监控终端装置核心单元，其配置多个接口， 以实现对整个车载监控终端的控制与调度。
1. 标准的MODEM接口 Sl:它包括TXDO、 RXDO、 RI、 DIR和DCD信号线，以实现对CDMA 无线电路模块(U3)的拨号，收发信息等。
2. 视频信号接口S5:它通过DD0 DD7与视频图像采集电路模块U5实现视频图像数据 的接收。
3. 串行通讯接口 S3:它包括TXD1、 RXD1信号线，通过其数据接口 S3的数据线分别连接到GPS数据接口 Pl中的RX、 TX数据线接口，以串行通讯的方式完成与GPS电路模块的信 息交互过程。
4. I2C总线接口 S4及一般I/O接口 GPIOx。
程序储存和运行模块U2:
该模块采用芯片E28F128，通过数据总线P4 口上的DA0 DA31信号线和P5 口上的地 址总线AD0 AD24信号线与嵌入式处理器Ul的内存总线接口 S2进行连接，以实现程序的 储存和运行。
CDMA无线电路模块U3:
该模块采用CDMA数传模块DDST—800，当接入收发天线和配置SIM卡后，就能实现基于 CDMA无线通讯网络下的网络接入、SIM卡用户登录、验证及相关的通讯过程。该模块通过标 准的MODEM接口 P2与嵌入式微处理器U1进行数据的无线交换。
GPS全球卫星定位接收模块U4:
采用GPS定位模块MR86，通过对GPS全球定位卫星信号发出的相关信息进行无线接收和 处理，得到当前的地理位置信息，再通过GPS数据接口P1将此位置信息送入嵌入式微处理器 Ul内进行相关的处理。
视频图像采集电路模块U5:
该模块采用图像AD转换芯片TVP5150，嵌入式处理器U1的视频信号接口 S2通过DD0 DD7与视频图像采集电路模块U5的数据输出接口 P3连接，视频信号进入AD转换芯片后， 被采样并转换为8bit的数字信号，输入嵌入式处理器Ul按照规定的算法进行处理。
传感器及输入输出I/O电路模块U6:
采用基于I2C总线的AD转换芯片PCF8591 ，通过SCL和SDA信号线与嵌入式处理器的I2C 总线接口 S4连接，实现数据的接收和处理；通过其数据接口 P6与嵌入式处理器Ul的一般 1/0接口GPIOx连接，驱动达林顿管以触发继电器接口。
嵌入式微处理器U1的复位信号线与所有的模块复位信号线连接起来，以实现微处理器对 所有模块的正确控制与调度。
为了保证视频图像的质量，连接在嵌入式微处理器U1与视频图像采集电路模块U5之间视 频输入端口信号线的布线长度应控制在20mm以内。
权利要求1.一种车载监控终端，其特征在于由嵌入式处理器(U1)、程序储存和运行模块(U2)，CDMA无线电路模块(U3)、GPS全球卫星定位接收模块(U4)、视频图像采集电路模块(U5)和传感器及输入输出I/O电路模块(U6)组成，程序储存和运行模块(U2)通过数据和地址接口与嵌入式处理器(U1)连接；CDMA无线电路模块(U3)通过SIM信息接口(P2)与嵌入式处理器(U1)连接；GPS全球卫星定位接收装置(U4)通过GPS数据接口(P1)与嵌入式处理器(U1)连接；视频图像采集电路模块(U5)通过数据接口(P3)与嵌入式处理器(U1)连接；传感器及输入输出I/O电路模块(U6)通过I2C总线及一般I/O口与嵌入式处理器(U1)连接。
2. 根据权利要求1所述的车载监控终端，其特征在于所述的嵌入式微处理器(Ul)与 SDRAM内存和FLASH内存组成32位接口，与AD转换器(TVP5150)组成8位接口，这 些接口包括有标准的MODEM接口 (Sl)、内存总线接口 (S2)、串行通讯接口 (S3)、视频信号 接口 (S5)、 12(:总线接口 (S4)及一般I/0接口 (GPIOx)。
3. 根据权利要求1所述的车载监控终端，其特征在于所述的嵌入式微处理器(Ul)采 用型号为PXA270的嵌入式处理器；程序储存和运行模块(U2)采用芯片E28F128; CDMA 无线电路模块(U3)采用CDMA数传模块DDST—800; GPS全球卫星定位接收模块(U4)采 用GPS定位模块MR86;视频图像采集电路模块(U5)采用图像AD转换芯片TVP5150;传感 器及输入输出I/O电路模块(U6)采用基于I2C总线的AD转换芯片PCF8591。
4. 根据权利要求l所述的车载监控终端，其特征在于连接在嵌入式微处理器U1与视频 图像采集电路模块U5之间视频输入端口信号线的布线长度控制在20mm以内。
专利摘要一种车载监控终端，由嵌入式处理器、程序储存和运行模块，CDMA无线电路模块、GPS全球卫星定位接收模块、视频图像采集电路模块和传感器及输入输出I/O电路模块组成一种嵌入式系统。通过处理摄像头的视频信号和传感器信息，将车辆速度、驾驶状态、人员超载情况、GPS位置，车内温度等信号通过CAMA无线网络传送到远程中央控制中心，同时对远程中央控制中心的命令做出响应，能够对营运车辆驾驶人员的疲劳驾驶、人员超载、车辆超速等进行监控和GPS位置跟踪。
文档编号G08G1/01GK201145954SQ20072005588
公开日2008年11月5日 申请日期2007年8月22日 优先权日2007年8月22日
发明者志 余, 辉 张, 郭丙华, 陈锐祥 申请人:中山大学