根据ｉｔｓ系统的要求，车载ｇｐｓ智能终端应具有如下功能：（１）车辆定位；（２）终端与ｉｔｓ控制中心通讯；（３）报警，包括主动报警和自动报警；（４）在必要时进行车内监听；（５）在必要时控制汽车熄火；（６）显示调度信息。另外，车载ｇｐｓ智能终端还根据用户需要实现了其它功能：（１）可拨打车载电话；（２）限制车辆行驶范围和行驶时间，监控车辆的行驶轨迹等。车载ｇｐｓ智能终端的这些功能使其特点适用于汽车保险、运输车队或出租车队的管理、调度等领域。

　　二．基于ｇｐｓ－ｇｓｍ／ｇｐｒｓ的ｉｔｓ系统设计

　　目前全球卫星定位系统（ｇｌｏｂａｌ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ｇｐｓ）的技术已经比较成熟，使用也非常方便，通过专用的ｇｐｓ模块即可方便地获得车载ｇｐｓ智能终端所在的全球定位坐标。其定位精度比较高，一般误小于１５ｍ。

　　如何把定位信息发送给ｉｔｓ中心一直是比较难解决的问题之一。以往的ｉｔｓ系统多采用集群通信系统实现车载终端与ｉｔｓ中心的通讯。但是这种系统具有覆盖区域小、安装维护费用高、技术复杂等缺点。近两年随着ｇｓｍ／ｇｐｒｓ网在中国的普及，车载终端通过ｇｓｍ／ｇｐｒｓ网与ｉｔｓ中心通讯的方式已经成为最受欢迎的方式。这主要由于以下原因：（１）ｇｓｍ／ｇｐｒｓ网覆盖面广，目前已经遍及我国大部分地区，包括乡村和边远地区；（２）无需建网、维护；（３）ｇｓｍ／ｇｐｒｓ网可靠性高、误码率低；（４）使用短消息功能或ｇｐｒｓ进行数据传输，费用比较低；（５）由于ｇｓｍ／ｇｐｒｓ技术使用广泛，提供相应通讯模块的厂商较多，价格也比较合理。这里设计的ｉｔｓ系统就是基于ｇｐｓ卫星系统和ｇｓｍ／ｇｐｒｓ这两大系统的。

　　首先车载ｇｐｓ智能终端通过ｇｐｓ卫星定位自己的全球坐标；然后以消息或ｇｐｒｓ数据通讯方式把定位信息发送到ｉｔｓ中心，ｉｔｓ中心的控制调度命令也是通过ｇｓｍ／ｇｐｒｓ网络发送到车载ｇｐｓ智能终端中，终端与ｉｔｓ中心的通讯符合专用的命令协议；最后，互联网的用户还可以通过ｖｐｎ专用网技术或其它安全联网技术连接到ｉｔｓ中心，以控制、查看车载终端的状态。

　　三．车载ｇｐｓ智能终端硬件系统的设计

　　车载ｇｐｓ智能终端利用单片机与ｇｓｍ模块联合设计了一个符合经济型终端功能需求的硬件解决方案。

　　（一）主控单片机

　　主控单片机采用具有两个串口的高性能单片机ｗ７７ｅ５８。在系统中，主控单片机负责接收用户的手柄输入信号和ｇｐｓ输入信号；对ｇｐｓ信号进行计算，以获得当前的经、纬度坐标；接收并解析ｉｔｓ中心发送的短消息命令，按命令进行上传定位坐标、报警等操作；另外还负责把系统的运行状态及ｉｔｓ的信息通过液晶屏显示出来。

　　（二）ｇｓｍ模块

　　使用ｇｓｍ模块可以方便地利用ｇｓｍ网进行通讯。它同主控制器以串行口的方式连接，并采用一定的波特率进行通信。主控制器可以通过ａｔ命令控制ｇｓｍ模块使其发送短消息，使用ｇｐｒｓ传送数据或进行语音通话。

　　ｇｓｍ模块与单片机之间采用标准的串行口进行通讯，通讯的最高波特率可以达到１１５２００ｂｉｔ／ｓ。ｇｓｍ模块与ｓｉｍ卡之间主要通过ｓｉｍｃｌｋ和ｓｉｍｄａｔａ信号线进行数据通信。为了保证发送短消息与短消息到达之间的时间间隔尽量短，选用的ｓｉｍ卡最好是同一个电信运营商提供的。在使用ｇｐｒｓ功能时，还需要选择支持ｇｐｒｓ的ｓｉｍ卡，并开通ｇｐｒｓ服务。ｇｓｍ模块还支持驱动两路麦克风、两路扬声器和一路蜂鸣器。其中一路麦克风和扬声器可以连到手柄的听筒上，以实现车载电话功能。

　　（三）ｇｐｓ模块

　　ｇｐｓ模块用于接收ｇｐｓ卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置。采用的ｇｐｓ模块由变频器、信号通道、微处理器和存储单元组成。ｇｐｓ模块通过串行口向主控制器发送定位坐标；主控制器也可以向ｇｐｓ模块发送设置命令，以控制ｇｐｓ模块的状态和工作方式。ｇｐｓ模块需要配备专门的ｇｐｓ天线接收ｇｐｓ卫星信号。一般在比较开阔的地区，需接收到三颗以上的ｇｐｓ卫星信号才能进行准确定位。在车载ｇｐｓ智能终端系统中，把天线放置在车顶可以有比较好的定位效果。

　　（四）　电源模块

　　电源模块用于给系统中的其它模块供电。终端系统需要电源模块提供三路电压，分别为：３．６ｖ、５ｖ、３．３ｖ。其中，ｇｓｍ模块在发送和接收数据时需要的电流比较大（约为２ａ），选用了ｎａｔｉｏｎａｌ公司的ｌｍ２５７６电源芯片。它是一种ｐｗｍ方式调制的高功率稳压芯片，可以提供高达３．５ａ的尖锋电流。电源模块中还设计了后备电池系统，在车载电源不工作或被破坏时给车载ｇｐｓ终端供电。在车载电源工作正常的情况下，后备电池会自动被充电。

　　四．车载ｇｐｓ智能终端软件系统的设计

　　首先介绍程序响应的中断系统。由于单片机与模块之间的通讯是不定期、不定长的通讯，为了保证不出现阻塞情况，系统采用中断接收方式：把接收到的所有数据在中断过程中放入对应的循环缓冲区之中，然后由主程序解析接收到的串口数据。单片机还要响应另外两个中断：一个是报警按钮被按下时触发的中断；另一个是定时中断，它每２０ｍｓ触发一次，用于检测ｇｓｍ模块的超时应答。

　　车载ｇｐｓ智能终端软件系统的主要功能是由主程序完成。终端可以处于８种状态：空闲、上传定位信息、定时上传定位信息、拨号、通话中、网络无法连通、ｇｐｓ无法定位、报警。状态间的切换主要由ｉｔｓ中心通过发送消息的命令报文控制。

　　程序工作时先进行初始化工作，然后进入主控制循环。在主控制循环中首先检查ｇｓｍ数据缓冲区中是否有完整的ｇｓｍ数据包，如果有则进行解析，并根据协议中的控制命令改变终端所处的状态。接着判断ｇｐｓ数据缓冲区中是否有完整的ｇｐｓ数据包，如果有则取出并解析出当前的全球定位坐标，以供上传坐标时使用。最后根据终端所处的状态对终端进行操作，例如：如果终端处于上传定位消息的状态，则控制ｇｓｍ模块上传定的消息。

　　实验证明，车载ｇｐｓ智能终端可以较好地完成终端定位、与ｉｔｓ中心通讯、报警、拨打车载电话等功能，并且具有成本较低、系统覆盖面广、使用维护费用低、通讯可靠等特点。但是，由于系统主要采用ｇｓｍ系统的短消息进行通讯，因此无法做到实时通讯。在本系统的基础上稍加改进就可以使用ｇｐｒｓ技术代替短消息进行数据传输，其“永远在线”的特点可保证数据的实时传输。

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