CN1503202A - 行车记录仪 - Google Patents

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荇 罗
罗荇
毛革非
叶湘华
陈红英
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Abstract

一种行车记录仪***，主要用于车辆行驶数据的记录、超速或超时警示、行驶轨迹及状态分析，本发明硬件上由二个可分离的独立模块：定位模块和存储模块组成，软件上关键技术是非可视化电子地图和区域、道路计算，定位模块增加了GPS接收机和红外收发部件，主要实现坐标、速度等行驶数据的采集并警示；存储模块增加了红外收发、USB部件，主要储存数据和快速解读数据；分析软件可判断从某时到某时车辆在那个区域和道路上，并汇总，从而为安全行驶，企事业单位车辆运输管理智能化，成本控制透明化提供途径。

Description

行车记录仪
                         技术领域
本发明涉及一种行车记录仪，尤其涉及一种硬件通过GPS、红外通讯、USB接口，软件通过非可视化电子地图、区域和道路判断实现的行车记录仪***。
                         背景技术
现行行车记录仪主要通过开关量和传感器采集数据，数据存储方式，一是模拟式的纸介质存储，二是采用IC卡或标准存储卡存储，存储器和计算机通过RS232串口连接，管理软件主要通过现有的电子地图平台(如MapInfo)回放行驶轨迹。它存在以下问题：1)、缺乏行驶坐标的采集功能。2)、IC卡或标准存储卡频繁插拔容易造成设备损坏或接触不良。3)、解读数据时，存储卡不具备热插拔功能，数据传输率低，且容易损坏设备。4)、缺乏客户端的电子地图支持平台。5)、缺乏自动判断并汇总大量车辆行驶区域、行驶道路功能。
                       发明内容
本发明的目的是提供一种能记录行车坐标，实现超速超时警示，存储模块与定位模块容易安装和分离，分离后能通过热插拔方式与计算机连接并快速解读存储器数据，通过非可视化电子地图智能分析行驶区域和道路的新型行车记录仪***。
本发明技术解决方案如下：
本行车纪录仪包括定位模块和存储模块，其中定位模块由全球卫星定位(GPS)接收机、状态采集部件、中央处理器、警示部件、红外收发部件、RS485辅助接口组成。它实现移动目标的地理位置和车辆状态采集、数据处理、警示，并把经过处理的数据向存储模块通过红外线进行传输。存储模块由存储器、通信处理器、红外收发部件、USB部件等组成。它从定位模块通过红外线接收数据并实现存储，存储模块从定位模块中取下后通过USB接口直接与计算机连接，实现可热插拔的高速数据传输。
定位模块和存储模块均有独立的工程外壳，可以非常容易安装或分离，并具有防水、防热、防震动性能。定位模块固定或放置于移动目标上；存储模块工作时安装在定位模块中，工作结束后取下***计算机进行数据读取和处理。
行车记录仪***的管理分析***核心部分是非可视化电子地图和区域、道路处理***。非可视化电子地图是以1∶10000的电子地图为基础，提取其中的边界和道路信息，然后全部以点的方式存储在数据库中。区域计算和道路计算是将轨迹数据和非可视化电子地图数据库中的数据进行比较，判断从某时到某时车辆在那个区域、那条道上。并把各个车辆的记录汇总，实现大型车队的智能管理。
数据处理过程是：行车记录仪端机记录完成后，将数据导出到行驶原始数据库，同时，行车记录仪初始化，以备下次使用。管理分析***以行驶原始数据库和非可视化电子地图为基础，计算出各个车辆的行驶区域和行驶道路。结合静态信息库，统计出员工的考核情况，判断是否按时到达指定位置，预测下期的运营方案。计算结果和车辆信息可以查询和打印方式输出。
                         附图说明：
图1：行车记录仪***流程图。
图2：行车记录仪端机流程图。
图3：行车记录仪***结构图。
图4：行车纪录仪***原理框图。
图5：行车记录仪定位模块电路图。
图6：行车记录仪存储模块电路图。
                       具体实施方案：
参照附图1，管理分析***根据行车记录仪所记录的数据，结合菲可视化电子地图，计算出每个轨迹点所在的区域、道路，判断是否超速、超时、按时到达指定位置，处理其他状态信息，然后以区域为主索引、道路为次索引将各点记录汇总，得出某个车辆不同时间段所在区域、行驶的道路、超速行驶时间、超时行驶时间、没有到达指定位置的次数等，最后把各个车辆的记录汇总，完成大量车辆的数据分析、趋势预测、员工考核和查询、报表等功能。并预留二次开发接口，可并入现有的ERP或MIS***。
参照附图2、附图5、附图6，定位模块1通过外接的卫星接收天线由接口5输入定位数据，通过接口6输入状态信号，经过处理后，得出目标的经纬度数值及车辆状态。出现超速超时的情况，由警示蜂鸣器15发出警示信号。
存储模块2实现存储上述数据并将数据传递至计算机进行处理。
定位模块1中，GPS接收机12、红外线收发部件14和单片机13串行连接，辅助RS485接口7和单片机13总线连接，警示部件15、状态采集部件6和单片机13I/O连接；外接的扩充状态采集部件、车辆控制部件、GSM收发机分别和辅助RS485接口7串行连接。
存储器模块2中，存储模块16、USB接口10、红外线收发部件14分别和单片机17连接；存储器模块1通过USB热插拔接口10和计算机连接。
定位模块的单片机电源常通，GPS电源受点火状态控制，以节省电源消耗。只要加上电源，GPS模块即连续不断地得出目标的位置数据，单片机按初始化时存储模块设定的时间间隔参数要求定时读取目标的位置数据，截取有用部分按顺序存放在存储器中。一段时间之后，存储器中的数据就构成了目标的轨迹。加上适当的状态采集，轨迹数据就可比较全面的反映目标的运行过程。
参照附图3，本实用新型由定位模块1和存储模块2组成。
其中，定位模块1由工程外壳3、包含GPS接收器12、单片机13、红外通信接口14、警示蜂鸣器15的电路板4；GPS天线接口5、电源及状态监测接口6、辅助RS-485接口7组成。
存储器模块2  由工程外壳8、包含不挥发存储器16、单片机17、红外通信接口14的电路板9；USB接口10组成。
参照附图4，本实用新型应用时，定位模块1固定安装或放置于车上。存储器模块2是可插拔的。工作时，通过凹槽11、卡口11’、弹簧11”扣紧在定位模块1上。
定位模块1通过簧片触点18向存储器模块供电，通过红外通信接口14实现与存储器模块2之间的数据通信。模块之间除了电源外，为非接触连接。这是因为在汽车这样恶劣的环境中，接触式连接经过多次插拔後容易出现接触不良。存储器模块2在结束车载工作后，从定位模块1中取下，通过USB接口10接入计算机实现数据导入和处理。
辅助RS485接口7可最多外接126个串行外设，主要是实现三个方面的功能扩展：扩充状态采集、车辆控制、通过GSM接口连接监控中心。①扩充状态采集可采集车内的方向灯、大灯、喇叭、刹车、压力等工作状态和相关数据。②车辆控制可控制车内的灯、空调、车门、点火等开关，当外接GSM模块时，可实现远程控制。③GSM接口主要作用是连接GPS/GSM车辆监控中心，实现跟踪、定位、防盗、反劫、警示、监控、调度等实时功能。
参照附图1、附图2、附图4，数据传输和处理过程是：全球卫星定位接收机的信号通过红外通讯部件传送到通讯处理机，通讯处理机将数据发送到存储器，实现数据采集；全球卫星定位接收机信号经中央处理器判断是否超时、超速，结果发往警示部件；存储器模块取下后，通过USB接口与计算机相联，实现数据的快速读取；计算机解读出的行驶轨迹等数据经过非可视化电子地图拟合，区域计算、道路计算、指定位置判断得出每辆车不同时间段行驶在什么路段、什么地区、发生何种警情，并将各个车辆的记录汇总后浏览或打印输出。
非可视化电子地图实现方法是：将通常电子地图的点、线、面等地理要素合并，进一步离散化，然后完全以点的方式存储在数据库中，实现非可视的地理信息库。地理要素合并：原有的点要素不变，以线的方式重画线、面要素，然后再以点记录方式存储，其中，区域等多边形面要素存放的是顶点数据，道路等折线要素存放的是节点数据；离散化是指把密集的地理要素按照正负300米的误差粗化，以节约存储空间，加快计算速度。道路计算基本方法是：首先判断点在那条线段正负公差范围内，其次如果上一点在这个线段上，那么下一点首先判断是否在这个线段上，不在，则优先判断这个线段的相邻线段。

Claims (8)

1、一种行车记录***，其特征在于：该行车记录仪***硬件上由定位模块(1)和存储模块(2)分立组成，(1)和(2)通过红外线通讯；软件上由非可视化电子地图和行车记录处理***组成。
2、根据权利要求1所述的一种行车记录***，其特征在于：全球卫星定位(GPS)接收机(12)、红外线收发部件(14)和单片机(13)串行连接，RS485辅助接口(7)和单片机(13)总线连接，警示部件(15)、状态采集部件(6)和单片机(13)I/O连接。
3、根据权利要求1所述的一种行车记录***，其特征在于：存储器(16)、USB接口(10)、红外线收发部件(14)分别和单片机(17)连接。
4、根据权利要求1所述的一种行车记录仪，其特征在于：存储模块(2)和计算机通过USB热插拔接口(10)连接。
5、根据权利要求1所述的一种行车记录***，其特征在于：扩充状态采集部件、车辆控制部件、GSM收发机分别和RS485辅助接口串行连接。
6、根据权利要求1所述的一种行车记录***，其特征在于：非可视化电子地图将通常电子地图的点、线、面等地理要素合并，进一步离散化，然后完全以点的方式存储在数据库中，实现非可视的地理信息库。
7、根据权利要求1所述的一种行车记录***，其特征在于：行车记录处理***核心技术是区域处理***和道路处理***，将轨迹数据和非可视化电子地图数据库进行拟合。
8、根据权利要求1所述的一种行车记录***，其特征在于：定位模块根据通过GPS采集速度、时间数据实现超速、超时警示。
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