專利名稱：Gps衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種行車記錄儀，適用于各種運輸工具。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外研究的行車記錄儀的主要功能有車輛監(jiān)控、通信調(diào)度、數(shù)據(jù)記錄、緊急報警、超速報警、免提電話等等，這些功能隨應(yīng)用場合的不同而組合變化。國內(nèi)外采用的車輛位置追蹤技術(shù)一般都是利用GPS技術(shù)。GPS數(shù)據(jù)記錄儀內(nèi)部采用嵌入式微處理器，可以隨時記錄車輛行駛過程中的各種參數(shù)，利用GSM模塊等等通信模塊達到與監(jiān)控中心進行信息溝通的功能。通常在這個基礎(chǔ)上，配合車載電話，數(shù)據(jù)提取裝置，導(dǎo)航系統(tǒng)等等，行車記錄儀可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)全程記錄、智能監(jiān)控調(diào)度、人車統(tǒng)籌管理、信息實時交互、超速超時預(yù)警、緊急情況報警、衛(wèi)星定位跟蹤和車載免提電話等主要功能。
目前國內(nèi)外的GPS數(shù)據(jù)記錄儀主要注意力都集中在調(diào)度監(jiān)控上和信息發(fā)布上，所以對于超大容量的車輛信息采集和分析沒有進一步的研究。
通常的GPS數(shù)據(jù)記錄儀有幾種結(jié)構(gòu)，分別舉例說明如下1.GPS接收機+嵌入式處理器+通信模塊此種記錄儀現(xiàn)在運用最多，利用通信模塊將車輛數(shù)據(jù)發(fā)到監(jiān)控中心，以飛鷹航太公司的TFA-2000系統(tǒng)為例，系統(tǒng)采用GSM模塊作為通信手段，將車輛位置數(shù)據(jù)實時發(fā)送到監(jiān)控中心，同時車輛配有報警控制面板，可以將車輛的報警信息發(fā)送給監(jiān)控中心，這種系統(tǒng)的缺點是基本沒有數(shù)據(jù)記錄功能，它的數(shù)據(jù)記錄完全靠通信手段完成。而且通信運營成本高。
2.GPS接收機+嵌入式處理器+大容量存儲芯片(IC卡)此種記錄儀是考慮了國內(nèi)絕大多數(shù)用戶的實際需要和經(jīng)費，強調(diào)對車輛行蹤數(shù)據(jù)的記錄、分析和任務(wù)管理。同價格昂貴的GPS實時監(jiān)控系統(tǒng)相比，此方案最大的優(yōu)點在于注重實效、節(jié)約開支。但是這種方案的存儲容量仍然有限，對于長期的數(shù)據(jù)采集無法滿足要求。而且數(shù)據(jù)的導(dǎo)出需要專用軟件和硬件，使用不便而且繁瑣。這種方案以北斗星通公司的北斗天權(quán)行車記錄儀為代表，可以滿足3-7天的記錄需求，通過串口將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
3.GPS接收機+嵌入式處理器+FLASH存儲卡此種記錄儀通常能滿足數(shù)據(jù)存儲的要求，而且配合通信模塊的話，可以組成多功能的行車記錄儀，以飛鷹航太公司的GDL-30/50行車記錄儀為例，它采用MMC存儲卡，32M的卡可以存儲幾十天。但是這種行車記錄儀支持的最大容量只到128M，超大容量、超長時間的記錄無法實現(xiàn)。另外它支持的存儲時間間隔最小為3秒，這個間隔對于交通信息采集來說太大了，滿足不了要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，實現(xiàn)超大容量、長時間、高可靠、工作方式靈活的GPS數(shù)據(jù)的采集，設(shè)備可能連續(xù)工作幾天、幾個月甚至幾年，為交通信息分析和城市交通規(guī)劃采集數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)存儲容量和數(shù)據(jù)的可靠性是最關(guān)鍵的問題。
本實用新型采用了完全滿足工業(yè)現(xiàn)場可靠性要求的CompactFlash存儲卡，采用了多種數(shù)據(jù)處理方法，保證數(shù)據(jù)的可靠性，完全能夠滿足各種單位進行車輛管理的要求，而且非常適用于采集大量數(shù)據(jù)，對道路交通進行評估和規(guī)劃的應(yīng)用場合。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種GPS數(shù)據(jù)記錄儀，內(nèi)部采用多通道的高性能的GPS接收機模塊和大容量的CompactFlash存儲卡，由嵌入式微控制器控制整個系統(tǒng)，對車輛、人員的位置進行高精度、快速的定位并進行動態(tài)顯示和長時間的自動存儲、實時記錄。
本實用新型的技術(shù)方案是GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄儀，它包括嵌入式處理器、GPS接收機、存儲卡，GPS接收機通過串行總線與嵌入式處理器連接；嵌入式處理器從串口把GPS數(shù)據(jù)讀入，進行緩存，寫入存儲卡；其特征在于存儲卡采用CompactFlash卡，CompactFlash卡的低8位數(shù)據(jù)線D00-D07連接嵌入式處理器的數(shù)據(jù)線P00-P07；CompactFlash卡的高8位數(shù)據(jù)線D08-D15不作連接；嵌入式處理器的低4位地址線P00-P03經(jīng)過鎖存器鎖存后與CompactFlash卡的地址線A00-A03相接，嵌入式處理器的高位地址線A9、A10、A11、A14分別與CompactFlash卡的A09、A10、PEG、CE1相接；CompactFlash卡其余的地址線接到地；CompactFlash卡的復(fù)位線RST與嵌入式處理器的復(fù)位線RST相接；CompactFlash卡的CD1與嵌入式處理器的IO口P10相接；CompactFlash卡的RDY線與嵌入式處理器的IO口P11相接，同時接一個上拉電阻后接到電源VCC；CompactFlash卡的讀寫控制線RD、WR與嵌入式處理器的讀寫控制線RD、WR相接；CompactFlash卡的VCC接到電源；CompactFlash卡的GND接到地；CompactFlash卡的CE2、IORD、IOWR都接到電源VCC；CompactFlash卡的其余管腳都不接。
本實用新型的有益效果GPS數(shù)據(jù)記錄儀采用CompactFlash存儲卡，比MMC卡成本低，讀寫速率高；同MMC卡相比，CompactFlash卡的最大容量可以達到8G，比MMC卡的最大容量1G要大；同MMC卡的表貼管腳相比，CompactFlash卡管腳不直接暴露，不容易受環(huán)境影響；CompactFlash卡比MMC卡能忍受更大的沖擊，更適合工業(yè)現(xiàn)場的要求。采用CompactFlash卡，工作可靠。采用通用文件系統(tǒng)，無需特殊轉(zhuǎn)換，計算機直接讀取。數(shù)據(jù)事后處理，無數(shù)據(jù)通信成本。適用于采集大量數(shù)據(jù)，對道路交通進行評估和規(guī)劃的應(yīng)用場合。


圖1GPS數(shù)據(jù)記錄儀結(jié)構(gòu)框圖。
圖2CompactFlash卡與嵌入式處理器的電路連接圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施作如下描述圖1為GPS數(shù)據(jù)記錄儀結(jié)構(gòu)框圖。該記錄儀包括嵌入式處理器、GPS接收機、CompactFlash存儲卡，GPS接收機通過串行總線與嵌入式處理器連接；嵌入式處理器從串口把GPS數(shù)據(jù)讀入，進行緩存，寫入CompactFlash存儲卡。然后再將其讀出與原來數(shù)據(jù)進行比較，保證數(shù)據(jù)的正確與有效，通過這種手段保證數(shù)據(jù)的可靠性。
圖2為CompactFlash卡與嵌入式處理器的電路連接圖。CompactFlash卡U5的低8位數(shù)據(jù)線(D00-D07)連接嵌入式處理器U3的數(shù)據(jù)線(P00-P07)；CompactFlash卡U5的高8位數(shù)據(jù)線(D08-D15)不作連接；嵌入式處理器U3的低8位地址線(P00-P07)經(jīng)過鎖存器U2鎖存后與CompactFlash卡U5的地址線(A00-A07)相接，嵌入式處理器U3的高位地址線A9、A10、A11、A14分別與CompactFlash卡U5的A09、A10、REG、CE1相接；CompactFlash卡U5其余的地址線接到地；CompactFlash卡U5的復(fù)位線RST與嵌入式處理器U3的復(fù)位線RST相接；CompactFlash卡U5的CD1與嵌入式處理器U3的IO口P10相接；CompactFlash卡U5的RDY線與嵌入式處理器U3的IO口P11相接，同時接一個上拉電阻后接到電源VCC；CompactFlash卡U5的讀寫控制線RD、WR與嵌入式處理器U3的讀寫控制線RD、WR相接。CompactFlash卡U5的VCC接到電源；CompactFlash卡U5的GND接到地；CompactFlash卡U5的CE2、IORD、IOWR都接到電源VCC；CompactFlash卡U5的其余管腳都不接。
CF卡是采用Flash Memory的存貯卡，在掉電情況下數(shù)據(jù)也不會丟失，可擦寫次數(shù)達到1百萬次。CF卡是固態(tài)的，沒有活動部件，因此比通常的磁盤更能保護用戶數(shù)據(jù)，可靠性高，平均無故障時間達到1百萬小時。CompactFlash卡同時支持3.3伏和5伏的電壓，任何一張CompactFlash卡都可以在這兩種電壓下工作，這使得它具有廣闊的使用范圍。CompactFlash存貯卡的兼容性還表現(xiàn)在它把Flash Memory存貯模塊與控制器結(jié)合在一起，這樣使用CompactFlash卡的外部設(shè)備就可以做得比較簡單，減少費用。而且控制器可以把損壞的Flash單元標記出來不再使用，保證了數(shù)據(jù)寫入的正確性。不同的CompactFlash卡都可以用單一的機構(gòu)來讀寫，不用擔心兼容性問題，特別是CompactFlash卡升級換代時也可以保證舊設(shè)備的兼容性。CF卡的數(shù)據(jù)傳輸率比較高，在5V電壓下能夠達到20M/s，3V電壓下能夠達到6.6M/s。
在車輛定位的同時，由嵌入式控制器控制將GPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存在CompactFlash存儲卡中?？梢宰孕羞x擇需要記錄的GPS數(shù)據(jù)的格式，比如GPPPA、GPRMC等等，也可以記錄二進制的文件。采用通用的文件系統(tǒng)FAT16。只需采用讀卡器就可以將數(shù)據(jù)方便的導(dǎo)入計算機。根據(jù)實際應(yīng)用場合和工作時間，可以自行選用不同容量的CompactFlash卡。該數(shù)據(jù)記錄儀完全符合CompactFlash卡的協(xié)議標準，兼容各個廠商生產(chǎn)的CompactFlash卡。該數(shù)據(jù)記錄儀的外殼采用高級復(fù)合材料，耐受沖擊、防水。該數(shù)據(jù)記錄儀可用于各種運輸工具行駛數(shù)據(jù)的記錄，在交通安全、交通管理、交通規(guī)劃等領(lǐng)域有重要的用途，尤其適用于采集大量數(shù)據(jù)，對道路交通安全進行評估和規(guī)劃的應(yīng)用場合。
權(quán)利要求1.GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄儀，它包括嵌入式處理器、GPS接收機、存儲卡，GPS接收機通過串行總線與嵌入式處理器連接；嵌入式處理器從串口把GPS數(shù)據(jù)讀入，進行緩存，寫入存儲卡；其特征在于存儲卡采用CompactFlash卡(U5)，CompactFlash卡(U5)的低8位數(shù)據(jù)線D00-D07連接嵌入式處理器(U3)的數(shù)據(jù)線P00-P07；CompactFlash卡(U5)的高8位數(shù)據(jù)線D08-D15不作連接；嵌入式處理器(U3)的低4位地址線P00-P03經(jīng)過鎖存器(U2)鎖存后與CompactFlash卡(U5)的地址線A00-A03相接，嵌入式處理器(U3)的高位地址線A9、A10、A11、A14分別與CompactFlash卡(U5)的A09、A10、REG、CE1相接；CompactFlash卡(U5)其余的地址線接到地；CompactFlash卡(U5)的復(fù)位線RST與嵌入式處理器(U3)的復(fù)位線RST相接；CompactFlash卡(U5)的CD1與嵌入式處理器(U3)的IO口P10相接；CompactFlash卡(U5)的RDY線與嵌入式處理器(U3)的IO口P11相接，同時接一個上拉電阻后接到電源VCC；CompactFlash卡(U5)的讀寫控制線RD、WR與嵌入式處理器(U3)的讀寫控制線RD、WR相接；CompactFlash卡(U5)的VCC接到電源；CompactFlash卡(U5)的GND接到地；CompactFlash卡(U5)的CE2、IORD、IOWR都接到電源VCC；CompactFlash卡(U5)的其余管腳都不接。
專利摘要GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄儀涉及一種行車記錄儀，適用于各種運輸工具。解決了GPS數(shù)據(jù)的大容量和可靠存儲問題，操作簡單，應(yīng)用廣闊。它包括嵌入式處理器、GPS接收機、存儲卡，GPS接收機通過串行總線與嵌入式處理器連接；嵌入式處理器從串口把GPS數(shù)據(jù)讀入，進行緩存，寫入存儲卡；存儲卡采用CompactFlash卡(U5)。在車輛定位的同時，嵌入式控制器將GPS數(shù)據(jù)存儲在CompactFlash存儲卡中，存儲量大、工作可靠。該記錄儀可用于各種運輸工具行駛數(shù)據(jù)的紀錄，在交通安全、交通管理、交通規(guī)劃等領(lǐng)域有重要的用途，尤其適用于采集大量數(shù)據(jù)，對道路交通進行評估和規(guī)劃的應(yīng)用場合。
文檔編號G01S5/02GK2752787SQ20042000936
公開日2006年1月18日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者吳建平, 蔡伯根, 邁克·麥克唐納, 王劍 申請人:北京交通大學(xué)