專利名稱：行車記錄儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種行車記錄儀，尤其涉及一種硬件通過GPS、紅外通訊、USB接口，軟件通過非可視化電子地圖、區域和道路判斷實現的行車記錄儀系統。
背景技術：
現行行車記錄儀主要通過開關量和傳感器采集數據，數據存儲方式，一是模擬式的紙介質存儲，二是采用IC卡或標準存儲卡存儲，存儲器和計算機通過RS232串口連接，管理軟件主要通過現有的電子地圖平臺(如MapInfo)回放行駛軌跡。它存在以下問題1)、缺乏行駛坐標的采集功能。2)、IC卡或標準存儲卡頻繁插拔容易造成設備損壞或接觸不良。3)、解讀數據時，存儲卡不具備熱插拔功能，數據傳輸率低，且容易損壞設備。4)、缺乏客戶端的電子地圖支持平臺。5)、缺乏自動判斷并匯總大量車輛行駛區域、行駛道路功能。
發明內容
本發明的目的是提供一種能記錄行車坐標，實現超速超時警示，存儲模塊與定位模塊容易安裝和分離，分離后能通過熱插拔方式與計算機連接并快速解讀存儲器數據，通過非可視化電子地圖智能分析行駛區域和道路的新型行車記錄儀系統。
本發明技術解決方案如下本行車紀錄儀包括定位模塊和存儲模塊，其中定位模塊由全球衛星定位(GPS)接收機、狀態采集部件、中央處理器、警示部件、紅外收發部件、RS485輔助接口組成。它實現移動目標的地理位置和車輛狀態采集、數據處理、警示，并把經過處理的數據向存儲模塊通過紅外線進行傳輸。存儲模塊由存儲器、通信處理器、紅外收發部件、USB部件等組成。它從定位模塊通過紅外線接收數據并實現存儲，存儲模塊從定位模塊中取下后通過USB接口直接與計算機連接，實現可熱插拔的高速數據傳輸。
定位模塊和存儲模塊均有獨立的工程外殼，可以非常容易安裝或分離，并具有防水、防熱、防震動性能。定位模塊固定或放置于移動目標上；存儲模塊工作時安裝在定位模塊中，工作結束后取下插入計算機進行數據讀取和處理。
行車記錄儀系統的管理分析系統核心部分是非可視化電子地圖和區域、道路處理系統。非可視化電子地圖是以1∶10000的電子地圖為基礎，提取其中的邊界和道路信息，然后全部以點的方式存儲在數據庫中。區域計算和道路計算是將軌跡數據和非可視化電子地圖數據庫中的數據進行比較，判斷從某時到某時車輛在那個區域、那條道上。并把各個車輛的記錄匯總，實現大型車隊的智能管理。
數據處理過程是行車記錄儀端機記錄完成后，將數據導出到行駛原始數據庫，同時，行車記錄儀初始化，以備下次使用。管理分析系統以行駛原始數據庫和非可視化電子地圖為基礎，計算出各個車輛的行駛區域和行駛道路。結合靜態信息庫，統計出員工的考核情況，判斷是否按時到達指定位置，預測下期的運營方案。計算結果和車輛信息可以查詢和打印方式輸出。
圖1行車記錄儀系統流程圖。
圖2行車記錄儀端機流程圖。
圖3行車記錄儀系統結構圖。
圖4行車紀錄儀系統原理框圖。
圖5行車記錄儀定位模塊電路圖。
圖6行車記錄儀存儲模塊電路圖。
具體實施方案參照附圖1，管理分析系統根據行車記錄儀所記錄的數據，結合菲可視化電子地圖，計算出每個軌跡點所在的區域、道路，判斷是否超速、超時、按時到達指定位置，處理其他狀態信息，然后以區域為主索引、道路為次索引將各點記錄匯總，得出某個車輛不同時間段所在區域、行駛的道路、超速行駛時間、超時行駛時間、沒有到達指定位置的次數等，最后把各個車輛的記錄匯總，完成大量車輛的數據分析、趨勢預測、員工考核和查詢、報表等功能。并預留二次開發接口，可并入現有的ERP或MIS系統。
參照附圖2、附圖5、附圖6，定位模塊1通過外接的衛星接收天線由接口5輸入定位數據，通過接口6輸入狀態信號，經過處理后，得出目標的經緯度數值及車輛狀態。出現超速超時的情況，由警示蜂鳴器15發出警示信號。
存儲模塊2實現存儲上述數據并將數據傳遞至計算機進行處理。
定位模塊1中，GPS接收機12、紅外線收發部件14和單片機13串行連接，輔助RS485接口7和單片機13總線連接，警示部件15、狀態采集部件6和單片機13I/O連接；外接的擴充狀態采集部件、車輛控制部件、GSM收發機分別和輔助RS485接口7串行連接。
存儲器模塊2中，存儲模塊16、USB接口10、紅外線收發部件14分別和單片機17連接；存儲器模塊1通過USB熱插拔接口10和計算機連接。
定位模塊的單片機電源常通，GPS電源受點火狀態控制，以節省電源消耗。只要加上電源，GPS模塊即連續不斷地得出目標的位置數據，單片機按初始化時存儲模塊設定的時間間隔參數要求定時讀取目標的位置數據，截取有用部分按順序存放在存儲器中。一段時間之后，存儲器中的數據就構成了目標的軌跡。加上適當的狀態采集，軌跡數據就可比較全面的反映目標的運行過程。
參照附圖3，本實用新型由定位模塊1和存儲模塊2組成。
其中，定位模塊1由工程外殼3、包含GPS接收器12、單片機13、紅外通信接口14、警示蜂鳴器15的電路板4；GPS天線接口5、電源及狀態監測接口6、輔助RS-485接口7組成。
存儲器模塊2 由工程外殼8、包含不揮發存儲器16、單片機17、紅外通信接口14的電路板9；USB接口10組成。
參照附圖4，本實用新型應用時，定位模塊1固定安裝或放置于車上。存儲器模塊2是可插拔的。工作時，通過凹槽11、卡口11’、彈簧11”扣緊在定位模塊1上。
定位模塊1通過簧片觸點18向存儲器模塊供電，通過紅外通信接口14實現與存儲器模塊2之間的數據通信。模塊之間除了電源外，為非接觸連接。這是因為在汽車這樣惡劣的環境中，接觸式連接經過多次插拔後容易出現接觸不良。存儲器模塊2在結束車載工作后，從定位模塊1中取下，通過USB接口10接入計算機實現數據導入和處理。
輔助RS485接口7可最多外接126個串行外設，主要是實現三個方面的功能擴展擴充狀態采集、車輛控制、通過GSM接口連接監控中心。①擴充狀態采集可采集車內的方向燈、大燈、喇叭、剎車、壓力等工作狀態和相關數據。②車輛控制可控制車內的燈、空調、車門、點火等開關，當外接GSM模塊時，可實現遠程控制。③GSM接口主要作用是連接GPS/GSM車輛監控中心，實現跟蹤、定位、防盜、反劫、警示、監控、調度等實時功能。
參照附圖1、附圖2、附圖4，數據傳輸和處理過程是全球衛星定位接收機的信號通過紅外通訊部件傳送到通訊處理機，通訊處理機將數據發送到存儲器，實現數據采集；全球衛星定位接收機信號經中央處理器判斷是否超時、超速，結果發往警示部件；存儲器模塊取下后，通過USB接口與計算機相聯，實現數據的快速讀取；計算機解讀出的行駛軌跡等數據經過非可視化電子地圖擬合，區域計算、道路計算、指定位置判斷得出每輛車不同時間段行駛在什么路段、什么地區、發生何種警情，并將各個車輛的記錄匯總后瀏覽或打印輸出。
非可視化電子地圖實現方法是將通常電子地圖的點、線、面等地理要素合并，進一步離散化，然后完全以點的方式存儲在數據庫中，實現非可視的地理信息庫。地理要素合并原有的點要素不變，以線的方式重畫線、面要素，然后再以點記錄方式存儲，其中，區域等多邊形面要素存放的是頂點數據，道路等折線要素存放的是節點數據；離散化是指把密集的地理要素按照正負300米的誤差粗化，以節約存儲空間，加快計算速度。道路計算基本方法是首先判斷點在那條線段正負公差范圍內，其次如果上一點在這個線段上，那么下一點首先判斷是否在這個線段上，不在，則優先判斷這個線段的相鄰線段。
權利要求
1.一種行車記錄系統，其特征在于該行車記錄儀系統硬件上由定位模塊(1)和存儲模塊(2)分立組成，(1)和(2)通過紅外線通訊；軟件上由非可視化電子地圖和行車記錄處理系統組成。
2.根據權利要求1所述的一種行車記錄系統，其特征在于全球衛星定位(GPS)接收機(12)、紅外線收發部件(14)和單片機(13)串行連接，RS485輔助接口(7)和單片機(13)總線連接，警示部件(15)、狀態采集部件(6)和單片機(13)I/O連接。
3.根據權利要求1所述的一種行車記錄系統，其特征在于存儲器(16)、USB接口(10)、紅外線收發部件(14)分別和單片機(17)連接。
4.根據權利要求1所述的一種行車記錄儀，其特征在于存儲模塊(2)和計算機通過USB熱插拔接口(10)連接。
5.根據權利要求1所述的一種行車記錄系統，其特征在于擴充狀態采集部件、車輛控制部件、GSM收發機分別和RS485輔助接口串行連接。
6.根據權利要求1所述的一種行車記錄系統，其特征在于非可視化電子地圖將通常電子地圖的點、線、面等地理要素合并，進一步離散化，然后完全以點的方式存儲在數據庫中，實現非可視的地理信息庫。
7.根據權利要求1所述的一種行車記錄系統，其特征在于行車記錄處理系統核心技術是區域處理系統和道路處理系統，將軌跡數據和非可視化電子地圖數據庫進行擬合。
8.根據權利要求1所述的一種行車記錄系統，其特征在于定位模塊根據通過GPS采集速度、時間數據實現超速、超時警示。
全文摘要
一種行車記錄儀系統，主要用于車輛行駛數據的記錄、超速或超時警示、行駛軌跡及狀態分析，本發明硬件上由二個可分離的獨立模塊定位模塊和存儲模塊組成，軟件上關鍵技術是非可視化電子地圖和區域、道路計算，定位模塊增加了GPS接收機和紅外收發部件，主要實現坐標、速度等行駛數據的采集并警示；存儲模塊增加了紅外收發、USB部件，主要儲存數據和快速解讀數據；分析軟件可判斷從某時到某時車輛在那個區域和道路上，并匯總，從而為安全行駛，企事業單位車輛運輸管理智能化，成本控制透明化提供途徑。
文檔編號G08G1/00GK1503202SQ02152059
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月26日 優先權日2002年11月26日
發明者羅荇, 毛革非, 葉湘華, 陳紅英, 羅 荇 申請人:何鑑雄, 羅荇, 何 雄