專利名稱：無線智能車載、船載終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝有無線電裝置或通訊系統(tǒng)的車、船載終端，更具體地說是涉及一種具有一體化的GPS衛(wèi)星定位、GPRS無線數(shù)據(jù)傳送及語音播報功能的智能車載、船載終端。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的衛(wèi)星定位車載終端通常由8位/16位單片機(jī)、液晶顯示器、GSM模塊和GPS模塊、控制電路等組成，并且大多數(shù)是液晶部分與主芯片組分離在兩個外殼里的分體式結(jié)構(gòu)。這種終端在實際應(yīng)用時有很多缺點(diǎn)，第一，由于使用8位/16位單片機(jī)作為主要中央處理器，致使在該系統(tǒng)硬件平臺上無法移植比較復(fù)雜的嵌入式操作系統(tǒng)，如Linux、WinCE等，終端能夠?qū)崿F(xiàn)的功能和性能都不高；第二，現(xiàn)有終端產(chǎn)品大都采用SMS短消息作為無線數(shù)據(jù)通信的載體和方式，由于SMS短消息通信費(fèi)用高、傳輸速率低且有延時等缺點(diǎn)，導(dǎo)致終端的數(shù)據(jù)傳輸可靠性差、容易丟失、信息有效數(shù)據(jù)容量低(有效字節(jié)數(shù)僅有140字節(jié))，因此造成了采用短消息為主要通信方式的車載終端在實際使用中沒有達(dá)到理想的可靠性和經(jīng)濟(jì)性；第三，目前少數(shù)采用GPRS作為通信方式的車載終端普遍僅將GPRS數(shù)據(jù)通道用來傳送GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)以及其他對硬件的控制信息，而沒有考慮到提供額外的接口為本地外接設(shè)備提供GPRS高速無線數(shù)據(jù)傳輸通道，而很多物流行業(yè)往往希望車載終端能實現(xiàn)更多的附加功能，比如現(xiàn)場貨物信息通過掃描設(shè)備的無線采集以及車內(nèi)其他特殊儀器的現(xiàn)場數(shù)據(jù)無線采集等，目前的終端不能滿足這些需要；第四，目前的車載終端實現(xiàn)監(jiān)控中心與司機(jī)溝通的交互方式是將受到的消息在液晶顯示器上顯示，實際應(yīng)用當(dāng)中，由于司機(jī)專注于駕駛往往無暇仔細(xì)閱讀傳來的文字消息或者根本沒有發(fā)現(xiàn)收到了新消息，在車況及光線較差或終端表面較臟的情況下，司機(jī)根本無法清晰地閱讀終端上顯示的內(nèi)容，這就使得僅以消息被動顯示的方式溝通效率很低；第五，大多數(shù)現(xiàn)有終端將監(jiān)控的重點(diǎn)放在GPS信息上，而忽略了對包括本地溫度和其它重要信息的監(jiān)控，而這些信息對例如長途旅游客運(yùn)行業(yè)是很需要的，因為監(jiān)控部門可能需要監(jiān)督司機(jī)是否因為想省油而故意不開車內(nèi)空調(diào)造成乘客利益的受損；第六，目前很多車載終端是用頭戴式耳機(jī)方式來實現(xiàn)語音通話，這樣沒有采用免提通話的方式方便，即使有的終端采用了免提通話，由于GSM語音通信時會產(chǎn)生217HZ的載波干擾，免提功放電路往往被干擾使得通話時的噪音很大，這樣的通話效果很不理想。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有GPS車載、船載終端存在的上述問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種將衛(wèi)星定位監(jiān)控、高速率無線數(shù)傳、外接設(shè)備數(shù)據(jù)采集、溫度本地采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控、無線接收文本轉(zhuǎn)化為語音朗讀、高質(zhì)量免提通話等功能相結(jié)合的一體化的無線智能車載、船載終端。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種無線智能車載、船載終端，包括通過微處理器芯片連接的GPS衛(wèi)星定位模塊、GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和存儲器、顯示器，所述的微處理器芯片通過硬件或軟件接口連接TTS語音合成模塊、差分功放電路和外接串口RS232電平轉(zhuǎn)換電路，所述的TTS語音合成模塊通過所述差分功放電路連接有揚(yáng)聲器。
上述無線智能車載、船載終端所述的存儲器包括FLASH存儲器和SRAM內(nèi)存，存儲器和微處理芯片之間是雙向通信、控制連接。
上述無線智能車載、船載終端所述的微處理器芯片還連接有矩陣鍵盤、溫度傳感器和光耦傳感器。
上述無線智能車載、船載終端所述的GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊連接有900/1800兆射頻天線、麥克風(fēng)和差分功放電路。
上述無線智能車載、船載終端所述的微處理器芯片是基于32位的ARM微處理器。
上述無線智能車載、船載終端所述的GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊優(yōu)選GPRS模式并通過嵌入式操作系統(tǒng)的TCP/IP點(diǎn)對點(diǎn)通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明的有益效果是1.本發(fā)明將GPS定位、無線通信、語音控制、溫度及外部串口數(shù)據(jù)采集這些不同功能由微處理器實時地結(jié)合到了一起，所有電路都被高度集成于同一終端外殼內(nèi)，真正實現(xiàn)了一體化，避免了傳統(tǒng)終端分體式結(jié)構(gòu)帶來的安裝不便成本較高等缺點(diǎn)；2.在由32位ARM微處理器、大容量FLASH以及SRAM內(nèi)存搭建的強(qiáng)大硬件平臺上，植入了嵌入式Linux實時操作系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)終端有更實時的性能及更多的軟件功能擴(kuò)充能力；3.采用GPRS作為無線數(shù)據(jù)通信的方式，相對于常用的sms短消息通信方式，速率可以提升到170Kbps，數(shù)據(jù)傳輸沒有容量限制，數(shù)據(jù)傳輸為實時傳送幾乎沒有延時，采用TCP/IP點(diǎn)對點(diǎn)通信協(xié)議數(shù)據(jù)丟失率接近零，通信費(fèi)用為短消息的36分之一甚至更少；4.終端上帶有RS232擴(kuò)充外部串口，可與車內(nèi)的其他現(xiàn)場設(shè)備相連接，利用高速的GPRS數(shù)據(jù)通道為客戶提供額外的無線數(shù)傳服務(wù)；5.TTS語音合成功能可以將通過無線接收的消息通過語音朗讀出來，不僅提升了人性化程度而且也避免了由于司機(jī)在開車時操作終端帶來的安全隱患和未注意到信息到達(dá)、看不清終端等缺點(diǎn)；6.本發(fā)明進(jìn)一步帶有溫度及光耦傳感器可對車內(nèi)溫度或者其他外接傳感器進(jìn)行實時監(jiān)測并可無線傳送至監(jiān)控中心；7.本發(fā)明進(jìn)一步帶有免提通話電路，相比頭戴式麥克風(fēng)方式使語音溝通根方便，并且采用了針對217赫茲GSM載波干擾有特殊抑制功能的差分功放電路，使得免提通話的質(zhì)量相比以往的終端產(chǎn)品更優(yōu)秀。


圖1是無線智能車載、船載終端結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
結(jié)合附圖1對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述圖中細(xì)實線表示雙向通信、控制，細(xì)虛線表示單向通信、控制。一種無線智能車載、船載終端，包括通過微處理器芯片1連接的GPS衛(wèi)星定位模塊5、GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4和存儲器、點(diǎn)陣液晶顯示器6，所述的微處理器芯片1是基于32位的ARM微處理器，通過硬件或軟件接口連接TTS語音合成模塊7、差分功放電路8和外接串口RS232電平轉(zhuǎn)換電路9，所述的TTS語音合成模塊7通過所述差分功放電路8連接有揚(yáng)聲器11。所述的存儲器包括FLASH存儲器2和SRAM內(nèi)存3，所述存儲器和所述微處理芯片1之間是雙向通信、控制連接。所述的微處理器芯片1還連接有矩陣鍵盤12、溫度傳感器10和光耦傳感器14。所述的GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4連接有900/1800兆射頻天線13、麥克風(fēng)15和差分功放電路8。所述的GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4優(yōu)選GPRS模式并通過嵌入式操作系統(tǒng)的TCP/IP點(diǎn)對點(diǎn)通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由此，GPS定位、無線通信、語音控制、溫度及外部串口數(shù)據(jù)采集這些不同功能由微處理器實時地結(jié)合到了一起，所有電路都被高度集成于同一終端外殼內(nèi)真正實現(xiàn)了一體化，避免了傳統(tǒng)終端分體式結(jié)構(gòu)帶來的安裝不便成本較高等缺點(diǎn)。發(fā)明在由32位ARM微處理器、大容量FLASH以及SRAM內(nèi)存搭建的強(qiáng)大硬件平臺基礎(chǔ)上，植入了嵌入式Linux實時操作系統(tǒng)，所有功能都以多進(jìn)程的方式并行實時運(yùn)行，而非傳統(tǒng)單片機(jī)的各任務(wù)串行單線程運(yùn)行，因此本終端相對于傳統(tǒng)終端有更實時的性能及更多的軟件功能擴(kuò)充能力。
擔(dān)負(fù)著上海港碼頭，堆場，倉庫主要裝卸運(yùn)輸任務(wù)的各類車輛及機(jī)械設(shè)備和在黃浦江上執(zhí)行拖帶任務(wù)的船舶，如何實現(xiàn)與調(diào)度，信息管理中心之間的實時信息雙向傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，是全面實現(xiàn)港口管理信息化，提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，本發(fā)明的實驗性實施驗證了發(fā)明的有益效果。
(1)無線智能車載、船載終端內(nèi)含高性能的GPS定位模塊，能獲得車輛的各種當(dāng)前狀況，包括經(jīng)緯度位置、當(dāng)前車速、當(dāng)前行使方向以及溫度等其他信息。通過GPRS發(fā)送到調(diào)度、信息管理中心，利用電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置和上述信息在屏幕上.利用該功能可對重要車輛進(jìn)行調(diào)度和貨物進(jìn)行跟蹤。
(2)當(dāng)調(diào)度部門或信息管理中心將一項車輛操作任務(wù)或消息發(fā)給指定車輛或操作機(jī)械后，車載終端的GPRS系統(tǒng)在1～2秒收到信息，并執(zhí)行語言播報等操作。任務(wù)完成后，按矩陣鍵盤確認(rèn)鍵1～2秒將完成作業(yè)信息自動寫入信息管理中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)實時，無線，無紙，自動化，信息化管理。當(dāng)車輛或設(shè)備上裝有黑匣子或刷卡機(jī)等數(shù)字設(shè)備，可以把它們與車載終端的竄口相連，根據(jù)需要設(shè)定時間，由車載終端實時將所需數(shù)據(jù)上傳到信息管理中心。
(3)車載終端可以通過外接串口RS232連接外部設(shè)備具有超速檢測及報警的功能。車載終端能自動檢測車輛的行駛速度，發(fā)現(xiàn)超速就進(jìn)行本地報警提示，并且同時向管理中心報告。管理中心接到報警信號后會在地圖上用特殊顏色高亮度顯示并且記錄下來以便管理人員事后查詢。
(4)車載終端通過衛(wèi)星定位和軟件設(shè)定具有區(qū)域檢測及報警的功能。車載終端能自動檢測GPS接收器經(jīng)緯度等信息，通過比較事先設(shè)定的行駛區(qū)域，一旦發(fā)現(xiàn)車輛越界就進(jìn)行報警，管理中心接到該信號后會自動在地圖上用特殊顏色高亮度顯示并且記錄下來以便管理人員事后查詢。
(5)當(dāng)車輛出現(xiàn)意外拋錨等緊急情況，司機(jī)可以按下矩陣鍵盤上特設(shè)的緊急按鈕，此時監(jiān)控中心會立刻得知車輛上報的信息，隨即采取措施。
(6)監(jiān)控人員在地圖上點(diǎn)擊車輛時會顯示該車輛車載終端的呼叫號碼，監(jiān)控人員可以根據(jù)該號碼通過電話呼叫司機(jī)，司機(jī)聽到車載終端發(fā)出的來電提示聲后，按下接聽按鈕便可以與監(jiān)控中心通話。另外，當(dāng)司機(jī)需要呼叫監(jiān)控中心時只需進(jìn)入電話本菜單選擇相應(yīng)號碼，便可以和對方進(jìn)行通話。
(7)車輛完成計劃，返回到指定停車點(diǎn)后，監(jiān)控中心可以下發(fā)指令使車載終端在某個時間段內(nèi)停止匯報位置，進(jìn)入休眠狀態(tài)。但是到了指定時間或當(dāng)管理中心發(fā)來命令信息時，車載終端會自動喚醒。從而最大限度得節(jié)省通信費(fèi)用。
(8)本發(fā)明的終端可以存儲所對應(yīng)的車輛的相關(guān)資料，包括車型、車況、車齡、裝載容量、裝載貨物、駕駛員等信息。在相應(yīng)電子地圖上點(diǎn)擊該車輛便可以查詢這些信息。
(9)車輛定位是實現(xiàn)車輛集中監(jiān)控調(diào)度管理的前提。只有實時掌握每輛車的準(zhǔn)確地理位置，才能有效的進(jìn)行優(yōu)先，就近合理調(diào)度或監(jiān)控。車載終端的GPS提供定位經(jīng)緯度，可以確保車輛在地圖上的精確定位顯示。
(10)本發(fā)明實現(xiàn)數(shù)字化的語音報話、語音提示，可以將調(diào)度監(jiān)控中心下發(fā)的實時消息和隨機(jī)信息通過語音朗讀出來。
以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無線智能車、船載終端，包括通過微處理器芯片(1)連接的GPS衛(wèi)星定位模塊(5)、GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(4)和存儲器、顯示器，其特征是所述的微處理器芯片(1)通過硬件或軟件接口連接TTS語音合成模塊(7)、差分功放電路(8)和外接串口RS232電平轉(zhuǎn)換電路(9)，所述的TTS語音合成模塊(7)通過所述差分功放電路(8)連接有揚(yáng)聲器(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線智能車、船載終端，其特征是所述的存儲器包括FLASH存儲器(2)和SRAM內(nèi)存(3)，所述存儲器和所述微處理芯片(1)之間是雙向通信、控制連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線智能車、船載終端，其特征是所述的微處理器芯片(1)還連接有矩陣鍵盤(12)、溫度傳感器(10)和光耦傳感器(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種無線智能車、船載終端，其特征是所述的GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(4)連接有900/1800兆射頻天線(13)、麥克風(fēng)(15)和差分功放電路(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種無線智能車、船載終端，其特征是所述的微處理器芯片(1)是基于32位的ARM微處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種無線智能車、船載終端，其特征是所述的GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(4)優(yōu)選GPRS模式并通過嵌入式操作系統(tǒng)的TCP/IP點(diǎn)對點(diǎn)通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線智能車載、船載終端，包括通過微處理器芯片(1)連接的GPS衛(wèi)星定位模塊(5)、GPRS/GSM無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(4)和存儲器、顯示器，其中微處理器芯片(1)進(jìn)一步通過硬件或軟件接口連接TTS語音合成模塊(7)、差分功放電路(8)和外接串口RS232電平轉(zhuǎn)換電路(9)，所述的TTS語音合成模塊(7)通過所述差分功放電路(8)連接有揚(yáng)聲器(11)。本發(fā)明將衛(wèi)星定位監(jiān)控、高速率無線數(shù)傳、外接設(shè)備數(shù)據(jù)采集、溫度本地采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控、無線接收文本轉(zhuǎn)化為語音朗讀、高質(zhì)量免提通話等功能結(jié)合為一體大大提供了車、船的調(diào)度、控制、管理效率。
文檔編號H04B1/38GK1702978SQ200510054049
公開日2005年11月30日 申請日期2005年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月9日
發(fā)明者張群, 盧凌 申請人:上海港口技術(shù)工程服務(wù)有限公司