一種gpsOne車載定位監控防盜系統的製作方法
2023-04-26 01:15:51
專利名稱：一種gpsOne車載定位監控防盜系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及安防領域，尤其涉及一種gpsOne車載定位監控防盜系統。
背景技術：
隨著汽車數量的迅猛增長，汽車的動態管理成為個人和社會都亟待 解決的問題。盜竊車輛、搶劫計程車等違法犯罪行為屢有發生，針對交 通擁堵等汽車流量控制問題也越來越緊迫。目前國內大多數車輛的監管模式仍然是較為傳統的人工值守、電話 聯絡的方式進行。而市場上現有的車輛定位監控裝置也存在一些不足， 主要包括1、 定位手段唯一；釆用單一GPS (Global Positioning System,全球 定位系統)定位，定位時間長，且無法在某些特定的條件下定位，例如 室內停車場或者高樓林立的狹窄街道。2、 承載網絡不一致；監管系統中定位數據的傳送與指揮通訊系統 的承載網絡不一致，需要另外專門建設網絡。發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種gpsOne車載定位監控防盜 系統。為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的
一種gpsOne車載定位監控防盜系統，包括車載終端、CDMA ( Code Division Multiple Access,碼分多址)移動通信網絡和監控中心；
車載終端通過CDMA移動通信網絡與監控中心聯繫，向監控中心 發送汽車實時狀態信息並接收監控中心指令；
所述車栽終端包括主控CPU、存儲器、電源模塊、信號採集模塊和 通信模塊;接收並處理GPS信號的信號採集模塊的定位信息通過接口被 主控器CPU讀取、存儲，並通過通信模塊向監控中心發送；所述電源 模塊用於對所述車載終端提供電力；
監控中心用於將用戶對車載終端的呼叫和控制指令發送出去。
其中，所述通信模塊包括實現在車載終端與監控中心之間進行通 信的CDMA無線通信模塊、實現車載終端與車身其它ECU ( Electronic Control Unit,電子4空制單元)通信的CAN (Controller Area Network, 控制器區域網)模塊，以及以鍵盤或LCD顯示器作為人與車載終端交 互平臺的人機接口模塊。
其中，所述信號採集模塊包括用於採集包括車速在內的車身信息 的車身傳感器、採集車內圖像信息的攝像頭和接收並處理GPS信號的定 位模塊。
其中，所述監控中心包括GIS ( Geographic Information System,地 理信息系統)應用、通訊接口和電子地通訊接口用於接收車輛的各種信息，並傳送給GIS應用，用戶可通 過GIS應用對移動單元發送各種指令，GIS應用調用相應電子地圖。其中，所述電源模塊包括外部車載電源和內部可充電電池，可充電 電池以外部車載電源的穩壓源為充電源。其中，所述車載終端中的主控CPU採用S3C2410處理器，存儲器 採用64M的SDRAM ( Synchronous DRAM,同步動態隨才踏儲器)以 及16M的FLASH (快速擦寫存儲器)；車載終端CDMA模塊採用 MSM6050晶片組，所述MSM6050晶片組與CPU的通信接口為全串口 ， 設置GPS和CDMA兩用天線，天線接口 RF為MM9329-2700。其中，所述內部可充電電池的輸出端設置有肖特基二極體D3。其中，所述外部車載電源向主機提供9V-50V的電壓，其經過保護 電路接到5V穩壓電路的輸入端。其中，所述無線通信模塊中設置UIM卡，其電源採用具有使能控 制端的電源模塊MIC5219單獨供電；UIMRESET和UIMCLK端通過電 阻下拉；UI1VLDATA通過電阻上拉。本發明具有如下有益效果1、本發明系統中無線定位和指揮通訊命令的傳送由CDMA網絡承 載。CDMA IX網絡不僅可以提供最高達153kbps的數據傳輸速率。從 車載終端角度看，不僅針對語音功能與關鍵數據進行了優化，更可提供 高達153 kbps的數據速率。藉助Launchpad套件，MSM6050解決方 案提供了精選的多媒體應用軟體，其中包括CMX多媒體軟體、Qtunes 音頻解碼器、PureVoice。高級語音識別軟體、MPEG MP3支持以及MIDI 鈴聲。MSM6050晶片組支持四種工作模式(CDMA蜂窩頻帶、CDMA PCS (Personal Communications System,個人通信系統)頻帶、AMPS(Advanced Mobile Phone System,高級行動電話系統)蜂窩頻帶、GPS )、 蜂窩頻帶CDMA 2000 1X以及R-UIM用戶識別卡解決方案。這些特性 為車載終端功能的集約型實現提供了強有力的技術支撐，系統以CDMAIX網絡為承載網絡，利用高通MSM6050晶片組開發車載終端實現了統 一的承載網絡這一技術難點。2、 本發明由於可實時監控車輛的運行狀況，使管理部門足不出戶， 就對目前道路上運行的車輛情況了如指掌，並可一艮據車輛的速度、方向 和離目標的距離，判斷車輛到達的時間，提前做好接車準備，節約時間 成本，大大提高工作效率。並可根據實際情況，對發車時間和數量進行 調整，從而有利於車輛的調度和管理，降低運營成本。3、 本發明還可通過對數據的分析進行運輸工具線路規劃，路線優 化及可靠性分析，服務質量跟蹤等項工作，對運營車輛進行有效管理。 在安全保障方面，通過車載終端的通信，可及時處理意外事故，為運行 車輛的安全提供可靠的保障。
圖l為本發明系統框圖；圖2為本發明車載終端結構示意圖；圖3為本發明車載終端定位原理示意圖；圖4為本發明車載終端圖像監控原理示意圖；圖5為本發明車載終端核心板結構示意圖；圖6為本發明車載終端CDMA模塊結構示意圖；圖7為本發明車載終端供電原理圖；圖8為本發明車載終端開關量信號檢測和保護電路原理圖； 圖9為本發明車載終端模擬信號檢測和保護電路原理圖； 圖IO為本發明車載終端音頻放大電路原理圖； 圖11為本發明車載終端UIM卡控制電路原理圖。
具體實施方式
本發明中將gpsOne無線定位技術、電子地理信息技術GIS、數據 通信傳輸技術、嵌入式技術有機融合，以CDMA網絡作為通信媒介， 提供一種gpsOne車載定位監控防盜系統，通過監控中心控制臺實時顯 示運營車輛的運行路線、速度、位置等信息，方便指揮調度人員對車輛 進行監控、調度管理；通過實時監控車輛的位置及運行情況，提高車輛 使用率及工作效率，有效降低車輛空駛率，同時還可通iM"數據的分析 進行運輸工具線路規劃，路線優化及可靠性分析，對運營車輛進行有效 管理。下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的描述 參見圖1，本系統由車栽終端、CDMA移動通信網絡和監控中心三 部分組成。監控中心主要包括車輛監控伺服器(軟、硬體)，並由專人 負責管理操作。車載終端通過CDMA移動通信網絡與監控中心聯繫， 向監控中心發送汽車實時狀態信息並接收監控中心指令。監控中心功能是形象、快捷地顯示用戶所關心得各種信息，如汽 車的實時狀態信息，並將用戶對車載終端的呼叫和控制指令形象、快捷 地發送出去。監控中心主要由GIS應用、通訊接口和電子地圖三部分組 成。車輛的各種信息通過通訊接口接收進來並提供給GIS應用；用戶可以通過GIS應用方便地對移動單元發送各種指令，也可以自如地調整車 輛顯示信息設置。電子地圖存儲了一定範圍內的地理信息，包括道路信 息、建築物信息等，可根據用戶要求提供各種不同比例尺，不同詳細程 度信息的電子地圖。電子地圖供GIS應用調用。通訊接口負責控制GIS應用和伺服器的信息交換，可以^^機界面 和伺服器之間相互收發信息，起到一個信息橋梁的作用，保證移動單元 和監控中心之間信息交換高速、穩定的進行。圖2所示為車載終端的結構圖，車栽終端由主控CPU、存儲器、電 源電路、信號採集模塊和通信模塊構成。主控CPU負責對各模塊進行控制以保證系統的正常工作。存儲器存放各種驅動、作業系統、應用軟體以及採集到的各種數據。電源為整個車載終端提供電力，包括外部車載電源和內部可充電電 池，可充電電池以外部車載電源的穩壓源為充電源。信號採集模塊包括用於採集包括車速在內的車身信息的車身傳感 器、採集車內圖像信息的攝像頭和接收並處理GPS信號的定位模塊；通信模塊包括實現在車載終端與監控中心之間進行通信的CDMA 無線通信模塊、實現車載終端與車身其它ECU通信的CAN模塊，以及 以鍵盤或LCD顯示器等作為駕駛員等操作人員與車載終端交互平臺的 人機接口模塊。圖3所示為車載終端定位原理圖，當系統發起定位功能時，定位模 塊接到主控CPU發出的定位AT指令後就開始定位，當接收到定位信息後通過接口被CPU讀取，然後存儲或處理後通過通信模塊發給監控中 心或指定用戶。在本系統中，CDMA模塊既是定位模塊又是通信模塊。圖4所示為車載終端圖象監控原理圖，由攝像頭獲得的圖像信號分 別經過A/D採樣後，其數據將輸入到CPU中進行MJPEG壓縮編碼；並 通過通信模塊向監控中心發送。圖5所示為車載終端核心板結構圖，該部分集成了主控CPU和存 儲器，是車載終端的中心。本實施例中CPU採用的是Samsung S3C2410 處理器，存儲器是64M的SDRAM以及16M的FLASH。圖6所示為車載終端CDMA模塊結構示意圖，該模塊集成了 MSM6050晶片組，是完成GPSONE定位和CDMA無線通4言的主要組 件。它與CPU ( Samsung S3C2410處理器)的通信接口為全串口。RF接口用於連接GPS和CDMA兩用天線，內置和外置天線均可。 接口類型為MM9329-2700。圖7所示為車載終端供電原理圖，供電電源包括外部車載電源和內 部可充電電池，內部可充電電池以外部車載電源的穩壓源為充電源，外 部車載供電電路包括保護電路，5V穩壓電路和3.3V穩壓電路。如圖所示，外部車載電源向主機提供9V-50V的電壓，經過保護電 路(RPT1和Cl )到達穩壓電路的輸入端。保護電路能有效抑制車載電 源信號劇變時對主機造成的損害，當輸入電壓電流超過主機的承受能力 時，RPT1切斷車載電源與主機的電路，改由內部電池供電，從而有效 的保護主機不受損壞。5V穩壓電路U1 (LM2576)將不穩定的外部車載電壓(9V-50V) 變成穩定的可以使用的5V電壓，使用5V電壓的主要是外部接口電路， 有兩路USB接口、傳感器信號檢測保護電路、SPI接口和UIM卡控制 電路，5V電壓也作為3.3V穩壓電路U2( AIC1117A)的輸入電壓，3.3V 電壓主要用於主控MCU,傳感器信號檢測保護電路。內部可充電電池BT1使用4節1.2V的可充電電池，為了防止因充 電電流過大而對內部可充電電池造成損害，充電迴路中設置有限流電阻 R2。為了保證兩種供電方式的自動切換，在內部可充電電池的輸出端加 有一個肖特基二極體D3,當外部車載電源正常供電時，二極體D3截止， 內部可充電電池不工作；外部車載電源不能供電時，內部可充電電池直 接投入工作。圖8所示為車載終端開關量信號4企測和保護電路原理圖，該電路屬 於傳感器與CPU的接口電路。開關量信號檢測和保護電路主要由U3 (ULN2003A)構成。這裡有6路開關量信號輸入AI1、 AI2、 AD、 AI4、 AI5和AI6。以AI1為例，先反接一個二極體D7，然後通過R10接5V， 通過C17接地，通過正接二極體D24輸入U3的1腳。對應的輸出為 16腳，連接CPU引腳EINTl,同時還通過R9接3.3V。其中C17為濾 波電容，可以穩定輸入電壓；R9、 R10均為限流電阻，R9 ^f呆證輸入電 流不會損害CPU, R10保證輸入電流不會損害U3。圖9所示為車載終端模擬信號檢測和保護電路原理圖，該電路屬於 傳感器與CPU的接口電路。模擬信號檢測和保護電路可以引入4路模擬信號AI7、 AI8、 AI9、 AIIO。以AI7為例，先接一個保護電阻R20， 然後通過穩壓二極體D14接地，通過電容C5接地，再通過保護電阻R19 接CPU的A/D 口的AINO。其中R19和R20通過降壓和限流保證輸入 不會損害CPU; C5是濾波電容,穩定輸入;D14將該點電壓鉗制在3.6V, 保證輸入再通過R19後電壓電流都滿足AINO的要求。圖10所示為車載終端音頻放大電路原理圖，音頻放大電路為人機 接口模塊中語音電路。音頻電路使用U5 (LM4864)作為放大電路，U5 的3、 4腳為輸入端，來自MELODY+和MELODY-，在經i文大後從5、 8端子送到揚聲器SPK+、 SPK-,這一電路結構形式低功耗、低噪聲。圖11所示為車載終端UIM卡控制電路原理圖，該電if各屬於無線通 信模塊。UIM卡的電源採用具有使能控制端的電源模塊U4 (MIC5219) 單獨供電；UIM—RESET和UIM_CLK須通過100K電阻(R50和R51) 下拉；UIM一DATA須通過10K電阻R39上拉。這一結構具有低功耗、 高效率的優點。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡 在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種gpsOne車載定位監控防盜系統，其特徵在於，包括車載終端、CDMA移動通信網絡和監控中心；車載終端通過CDMA移動通信網絡與監控中心聯繫，向監控中心發送汽車實時狀態信息並接收監控中心指令；所述車載終端包括主控CPU、存儲器、電源模塊、信號採集模塊和通信模塊；接收並處理全球定位系統GPS信號的信號採集模塊的定位信息通過接口被主控器CPU讀取、存儲，並通過通信模塊向監控中心發送；所述電源模塊用於對所述車載終端提供電力；監控中心用於將用戶對車載終端的呼叫和控制指令發送出去。
2、 如權利要求1所述gpsOne車載定位監控防盜系統，其特徵在 於，所述通信模塊包括實現在車載終端與監控中心之間進^f亍通信的 CDMA無線通信模塊、實現車載終端與車身其它電子控制單元通信 的控制器區域網模塊，以及以鍵盤或LCD顯示器作為人與車載終端 交互平臺的人機接口模塊。
3、 如權利要求1或2所述gpsOne車載定位監控防盜系統，其特 徵在於，所述信號採集模塊包括用於採集包括車速在內的車身信息 的車身傳感器、採集車內圖像信息的攝像頭和接收並處理GPS信號 的定位才莫塊。
4、 如權利要求3所述gpsOne車載定位監控防盜系統，其特徵在 於，所述監控中心包括地理信息系統GIS應用、通訊接口和電子地圖；通訊接口用於接收車輛的各種信息，並傳送給GIS應用，用戶可通過GIS應用對移動單元發送各種指令，GIS應用調用相應電子地圖。
5、 如權利要求4所述gpsOne車載定位監控防盜系統，其特徵在 於，所述電源模塊包括外部車載電源和內部可充電電池，可充電電池 以外部車載電源的穩壓源為充電源。
6、 如權利要求5所述gpsOne車載定位監控防盜系統，其特徵在 於，所述車載終端中的主控CPU採用S3C2410處理器，存儲器採用 64M的同步動態隨機存儲器以及16M的快速擦寫存儲器；車載終端 CDMA模塊採用MSM6050晶片組，所述MSM6050晶片組與CPU 的通信接口為全串口，設置GPS和CDMA兩用天線，天線接口 RF 為MM9329畫2700。
7、 如權利要求5所述gpsOne車載定位監控防盜系統，其特徵在 於，所述內部可充電電池的輸出端設置有肖特基二極體D3。
8、 如權利要求5所述gpsOne車載定位監控防盜系統，其特徵在 於，所述外部車載電源向主機提供9V-50V的電壓，其經過保護電路 接到5V穩壓電路的輸入端。
9、 如權利要求5所述gpsOne車載定位監控防盜系統，其特徵在 於，所述無線通信模塊中設置UIM卡，其電源採用具有使能控制端 的電源模塊MIC5219單獨供電；UIMRESET和UIMCLK端通過電阻 下拉；UIM一DATA通過電阻上拉。
全文摘要
本發明公開了一種gpsOne車載定位監控防盜系統，包括車載終端、CDMA移動通信網絡和監控中心；車載終端通過CDMA移動通信網絡與監控中心聯繫，向監控中心發送汽車實時狀態信息並接收監控中心指令；所述車載終端包括主控CPU、存儲器、電源模塊、信號採集模塊和通信模塊；接收並處理GPS信號的信號採集模塊的定位信息通過接口被主控器CPU讀取、存儲，並通過通信模塊向監控中心發送；所述電源模塊用於對所述車載終端提供電力；監控中心用於將用戶對車載終端的呼叫和控制指令發送出去。本發明通過對數據的分析進行運輸工具線路規劃及可靠性分析，對運營車輛進行有效管理，可及時處理意外事故，為運行車輛的安全提供可靠的保障。
文檔編號G06Q10/00GK101296522SQ20071007425
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月28日 優先權日2007年4月28日
發明者劉徵宇, 慶 遊, 蘆東昕, 韓江洪 申請人:中興通訊股份有限公司