[发明专利]一种基于北斗/GPS兼容定位的公交车载智能终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种以北斗/GPS兼容定位为基础，具体涉及一种基于北斗/GPS兼容定位的公交车载智能终端。 

背景技术

与欧美、日本等发达国家比较起来，我国的公交行业的发展还较为缓慢。而且公交运营的智能化水平没有跟上，大部分依然沿袭旧的以人工为主的运营体制。 

近年来，我国智能公交系统已经开始蓬勃发展。我国大多数一、二线城市部分三线城市已经在一些公交线路上安装了车辆跟踪调度系统，车辆上安装了GPS定位设备，可以实现对车辆进行实时监控、车辆与监控中心的双向通讯等功能。 

虽然，我国在智能公交系统建设和设备研制方面都取得了一定的成果，但硬件设备的集成化、一体化、智能化等方面还存在明显欠缺，目前我国公交车载智能设备方面普遍存在主要问题有： 

1、随着公交车载电子设备的增加，设备间功能冗余、缺乏协调配合，导致重复投资、资源浪费。 

2、公用信息没有共享，形成事实上的信息孤岛，各设备通信方式独立、通信费用高。 

3、车载智能终端扩展性差，不能有效地发挥数据汇聚与传输的作用，与其他设备不能紧密联系。 

发明内容

本发明的目的在于，为克服上述问题，本发明提供了一种公交车载智能终端。 

为实现上述目的，本发明提供了一种公交车载智能终端，所述终端包含：基于CPU的第一子系统和基于MCU的第二子系统。 

所述第一子系统用于负责以下各模块的物理连接及数据层建立，完成系统内所有数据的统一存储、调度和使用，该子系统进一步包含与CPU单元相连的： 

BD2/GPS导航模块，用于接收北斗二代导航系统和GPS的导航信号，实现双系统兼容定位，并通过串口输出标准的NMEA格式定位数据至CPU单元；视频/音频 处理模块，用于负责视频和音频信号的编解码处理；通信模块，用于与无线通信网的语音及数据通信，通过WiFi或蓝牙建立无线通信链路；身份识别模块，用于识别驾驶员的身份，读取记录驾驶员信息的IC卡所存储的信息；和供电及电源管理模块，用于对电源系统进行管理，能够根据所述CPU单元的命令断开某个功能模块的供电，实现节能降耗的目的。 

所述第二子系统，用于负责与车身总线的连接、提供实时时钟及与其他外部传感器的接口，该子系统进一步与MCU单元包含： 

OBD数据采集模块，用于通过车身总线采集车辆状态信息；一卡通模块，该模块通过RS485接口与车载一卡通刷卡终端通信，利用所述北斗/GPS兼容导航模块提供的位置信息获取每站的上、下车刷卡信息，同时向监控中心透传交易信息数据；报站器模块，用于采用RS485接口与报站器通信实现自动报站功能，通过RS485接口为报站器提供实时定位数据，还能够通过车端定位主动驱动报站器跳站报站；外部接口模块，包括RS232，485或RJ45接口，方便与具有标准接口的外部传感器通信，进行数据采集；实时时钟模块，用于维持本地时钟，通过BD2/GPS兼容导航模块进行校时；其中，所述的第二子系统的MCU单元受控于所述第一子系统的CPU单元。 

上述第一子系统还包含： 

惯性器件模块，用于测量车辆的姿态、位置与方向；FM模块，用于接收FM调频信号；授权控制模块，用于对某些保密信息进行加密和解密。 

其中，所述惯性器件模块与北斗/GPS兼容导航信息获取模块通过松耦合方式实现组合导航，具体为： 

当BD2/GPS导航模块不可用时，惯性器件仍能输出定位结果，导航模块可为惯性器件提供校准，避免长时定位的精度发散；当BD2/GPS导航模块能正常定位时，惯性器件的定位输出作为辅助信息，提高系统整体的定位精度及可靠性，具体为：将导航模块输出的位置、速度、钟差信息与惯性器件输出的位置、速度、姿态信息作为卡尔曼滤波的参数，建立观测方程，通过卡尔曼滤波算法递推，得到组合导航位置信息。 

上述第一子系统基于如下内容对第二子系统进行控制： 

第一子系统将BD2/GPS导航模块输出的时间位置信息，通过UART转发给第二子系统的MCU，并由第二子系统控制实时时钟模块维持一个与BD2/GPS导航模块同步的时钟，作为后续数据上报时的触发信号及时间标签； 

第一子系统向第二子系统发送控制命令，驱动第二子系统将其获取的数据上报给 第一子系统，具体为：当第一子系统要求第二子系统上报一卡通刷卡数据时，第二子系统接到第一子系统发送的控制命令后，由第二子系统的MCU执行命令分别读取车载POS机的刷卡数据并打包按设定的格式传输给第一子系统；