CN101296522A

CN101296522A - 一种gpsOne车载定位监控防盗系统

Info

Publication number: CN101296522A
Application number: CNA2007100742567A
Authority: CN
Inventors: 芦东昕; 韩江洪; 刘征宇; 游庆
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2007-04-28
Publication date: 2008-10-29

Abstract

本发明公开了一种gpsOne车载定位监控防盗系统，包括车载终端、CDMA移动通信网络和监控中心；车载终端通过CDMA移动通信网络与监控中心联系，向监控中心发送汽车实时状态信息并接收监控中心指令；所述车载终端包括主控CPU、存储器、电源模块、信号采集模块和通信模块；接收并处理GPS信号的信号采集模块的定位信息通过接口被主控器CPU读取、存储，并通过通信模块向监控中心发送；所述电源模块用于对所述车载终端提供电力；监控中心用于将用户对车载终端的呼叫和控制指令发送出去。本发明通过对数据的分析进行运输工具线路规划及可靠性分析，对运营车辆进行有效管理，可及时处理意外事故，为运行车辆的安全提供可靠的保障。

Description

一种gpsOne车载定位监控防盗系统

技术领域

本发明涉及安防领域，尤其涉及一种gpsOne车载定位监控防盗系统。

背景技术

随着汽车数量的迅猛增长，汽车的动态管理成为个人和社会都亟待解决的问题。盗窃车辆、抢劫出租车等违法犯罪行为屡有发生，针对交通拥堵等汽车流量控制问题也越来越紧迫。

目前国内大多数车辆的监管模式仍然是较为传统的人工值守、电话联络的方式进行。而市场上现有的车辆定位监控装置也存在一些不足，主要包括：

1、定位手段唯一；采用单一GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位，定位时间长，且无法在某些特定的条件下定位，例如室内停车场或者高楼林立的狭窄街道。

2、承载网络不一致；监管系统中定位数据的传送与指挥通讯系统的承载网络不一致，需要另外专门建设网络。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种gpsOne车载定位监控防盗系统。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种gpsOne车载定位监控防盗系统，包括车载终端、CDMA(CodeDivision Multiple Access，码分多址)移动通信网络和监控中心；

车载终端通过CDMA移动通信网络与监控中心联系，向监控中心发送汽车实时状态信息并接收监控中心指令；

所述车载终端包括主控CPU、存储器、电源模块、信号采集模块和通信模块；接收并处理GPS信号的信号采集模块的定位信息通过接口被主控器CPU读取、存储，并通过通信模块向监控中心发送；所述电源模块用于对所述车载终端提供电力；

监控中心用于将用户对车载终端的呼叫和控制指令发送出去。

其中，所述通信模块包括：实现在车载终端与监控中心之间进行通信的CDMA无线通信模块、实现车载终端与车身其它ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)通信的CAN(Controller Area Network，控制器局域网)模块，以及以键盘或LCD显示器作为人与车载终端交互平台的人机接口模块。

其中，所述信号采集模块包括：用于采集包括车速在内的车身信息的车身传感器、采集车内图像信息的摄像头和接收并处理GPS信号的定位模块。

其中，所述监控中心包括GIS(Geographic Information System，地理信息系统)应用、通讯接口和电子地图；

通讯接口用于接收车辆的各种信息，并传送给GIS应用，用户可通过GIS应用对移动单元发送各种指令，GIS应用调用相应电子地图。

其中，所述电源模块包括外部车载电源和内部可充电电池，可充电电池以外部车载电源的稳压源为充电源。

其中，所述车载终端中的主控CPU采用S3C2410处理器，存储器采用64M的SDRAM(Synchronous DRAM，同步动态随机存储器)以及16M的FLASH(快速擦写存储器)；车载终端CDMA模块采用MSM6050芯片组，所述MSM6050芯片组与CPU的通信接口为全串口，设置GPS和CDMA两用天线，天线接口RF为MM9329-2700。

其中，所述内部可充电电池的输出端设置有肖特基二极管D3。

其中，所述外部车载电源向主机提供9V-50V的电压，其经过保护电路接到5V稳压电路的输入端。

其中，所述无线通信模块中设置UIM卡，其电源采用具有使能控制端的电源模块MIC5219单独供电；UIMRESET和UIMCLK端通过电阻下拉；UIM_DATA通过电阻上拉。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明系统中无线定位和指挥通讯命令的传送由CDMA网络承载。CDMA 1X网络不仅可以提供最高达153kbps的数据传输速率。从车载终端角度看，不仅针对语音功能与关键数据进行了优化，更可提供高达153kbps的数据速率。借助Launchpad套件，MSM6050解决方案提供了精选的多媒体应用软件，其中包括CMX多媒体软件、Qtunes音频解码器、PureVoice。高级语音识别软件、MPEG MP3支持以及MIDI铃声。MSM6050芯片组支持四种工作模式(CDMA蜂窝频带、CDMAPCS(Personal Communications System，个人通信系统)频带、AMPS(Advanced Mobile Phone System，高级移动电话系统)蜂窝频带、GPS)、蜂窝频带CDMA 2000 1X以及R-UIM用户识别卡解决方案。这些特性为车载终端功能的集约型实现提供了强有力的技术支撑，系统以CDMA1X网络为承载网络，利用高通MSM6050芯片组开发车载终端实现了统一的承载网络这一技术难点。

2、本发明由于可实时监控车辆的运行状况，使管理部门足不出户，就对目前道路上运行的车辆情况了如指掌，并可根据车辆的速度、方向和离目标的距离，判断车辆到达的时间，提前做好接车准备，节约时间成本，大大提高工作效率。并可根据实际情况，对发车时间和数量进行调整，从而有利于车辆的调度和管理，降低运营成本。

3、本发明还可通过对数据的分析进行运输工具线路规划，路线优化及可靠性分析，服务质量跟踪等项工作，对运营车辆进行有效管理。在安全保障方面，通过车载终端的通信，可及时处理意外事故，为运行车辆的安全提供可靠的保障。

附图说明

图1为本发明系统框图；

图2为本发明车载终端结构示意图；

图3为本发明车载终端定位原理示意图；

图4为本发明车载终端图像监控原理示意图；

图5为本发明车载终端核心板结构示意图；

图6为本发明车载终端CDMA模块结构示意图；

图7为本发明车载终端供电原理图；

图8为本发明车载终端开关量信号检测和保护电路原理图；

图9为本发明车载终端模拟信号检测和保护电路原理图；

图10为本发明车载终端音频放大电路原理图；

图11为本发明车载终端UIM卡控制电路原理图。

具体实施方式

本发明中将gpsOne无线定位技术、电子地理信息技术GIS、数据通信传输技术、嵌入式技术有机融合，以CDMA网络作为通信媒介，提供一种gpsOne车载定位监控防盗系统，通过监控中心控制台实时显示运营车辆的运行路线、速度、位置等信息，方便指挥调度人员对车辆进行监控、调度管理；通过实时监控车辆的位置及运行情况，提高车辆使用率及工作效率，有效降低车辆空驶率，同时还可通过对数据的分析进行运输工具线路规划，路线优化及可靠性分析，对运营车辆进行有效管理。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

参见图1，本系统由车载终端、CDMA移动通信网络和监控中心三部分组成。监控中心主要包括车辆监控服务器(软、硬件)，并由专人负责管理操作。车载终端通过CDMA移动通信网络与监控中心联系，向监控中心发送汽车实时状态信息并接收监控中心指令。

监控中心功能是：形象、快捷地显示用户所关心得各种信息，如汽车的实时状态信息，并将用户对车载终端的呼叫和控制指令形象、快捷地发送出去。监控中心主要由GIS应用、通讯接口和电子地图三部分组成。车辆的各种信息通过通讯接口接收进来并提供给GIS应用；用户可以通过GIS应用方便地对移动单元发送各种指令，也可以自如地调整车辆显示信息设置。电子地图存储了一定范围内的地理信息，包括道路信息、建筑物信息等，可根据用户要求提供各种不同比例尺，不同详细程度信息的电子地图。电子地图供GIS应用调用。

通讯接口负责控制GIS应用和服务器的信息交换，可以从人机界面和服务器之间相互收发信息，起到一个信息桥梁的作用，保证移动单元和监控中心之间信息交换高速、稳定的进行。

图2所示为车载终端的结构图，车载终端由主控CPU、存储器、电源电路、信号采集模块和通信模块构成。

主控CPU负责对各模块进行控制以保证系统的正常工作。

存储器存放各种驱动、操作系统、应用软件以及采集到的各种数据。

电源为整个车载终端提供电力，包括外部车载电源和内部可充电电池，可充电电池以外部车载电源的稳压源为充电源。

信号采集模块包括：用于采集包括车速在内的车身信息的车身传感器、采集车内图像信息的摄像头和接收并处理GPS信号的定位模块；

通信模块包括：实现在车载终端与监控中心之间进行通信的CDMA无线通信模块、实现车载终端与车身其它ECU通信的CAN模块，以及以键盘或LCD显示器等作为驾驶员等操作人员与车载终端交互平台的人机接口模块。

图3所示为车载终端定位原理图，当系统发起定位功能时，定位模块接到主控CPU发出的定位AT指令后就开始定位，当接收到定位信息后通过接口被CPU读取，然后存储或处理后通过通信模块发给监控中心或指定用户。在本系统中，CDMA模块既是定位模块又是通信模块。

图4所示为车载终端图象监控原理图，由摄像头获得的图像信号分别经过A/D采样后，其数据将输入到CPU中进行MJPEG压缩编码；并通过通信模块向监控中心发送。

图5所示为车载终端核心板结构图，该部分集成了主控CPU和存储器，是车载终端的中心。本实施例中CPU采用的是Samsung S3C2410处理器，存储器是64M的SDRAM以及16M的FLASH。

图6所示为车载终端CDMA模块结构示意图，该模块集成了MSM6050芯片组，是完成GPSONE定位和CDMA无线通信的主要组件。它与CPU(Samsung S3C2410处理器)的通信接口为全串口。

RF接口用于连接GPS和CDMA两用天线，内置和外置天线均可。接口类型为MM9329-2700。

图7所示为车载终端供电原理图，供电电源包括外部车载电源和内部可充电电池，内部可充电电池以外部车载电源的稳压源为充电源，外部车载供电电路包括保护电路，5V稳压电路和3.3V稳压电路。

如图所示，外部车载电源向主机提供9V-50V的电压，经过保护电路(RPT1和C1)到达稳压电路的输入端。保护电路能有效抑制车载电源信号剧变时对主机造成的损害，当输入电压电流超过主机的承受能力时，RPT1切断车载电源与主机的电路，改由内部电池供电，从而有效的保护主机不受损坏。

5V稳压电路U1(LM2576)将不稳定的外部车载电压(9V-50V)变成稳定的可以使用的5V电压，使用5V电压的主要是外部接口电路，有两路USB接口、传感器信号检测保护电路、SPI接口和UIM卡控制电路，5V电压也作为3.3V稳压电路U2(AIC1117A)的输入电压，3.3V电压主要用于主控MCU，传感器信号检测保护电路。

内部可充电电池BT1使用4节1.2V的可充电电池，为了防止因充电电流过大而对内部可充电电池造成损害，充电回路中设置有限流电阻R2。

为了保证两种供电方式的自动切换，在内部可充电电池的输出端加有一个肖特基二极管D3，当外部车载电源正常供电时，二极管D3截止，内部可充电电池不工作；外部车载电源不能供电时，内部可充电电池直接投入工作。

图8所示为车载终端开关量信号检测和保护电路原理图，该电路属于传感器与CPU的接口电路。开关量信号检测和保护电路主要由U3(ULN2003A)构成。这里有6路开关量信号输入AI1、AI2、AI3、AI4、AI5和AI6。以AI1为例，先反接一个二极管D7，然后通过R10接5V，通过C17接地，通过正接二极管D24输入U3的1脚。对应的输出为16脚，连接CPU引脚EINT1，同时还通过R9接3.3V。其中C17为滤波电容，可以稳定输入电压；R9、R10均为限流电阻，R9保证输入电流不会损害CPU，R10保证输入电流不会损害U3。

图9所示为车载终端模拟信号检测和保护电路原理图，该电路属于传感器与CPU的接口电路。模拟信号检测和保护电路可以引入4路模拟信号AI7、AI8、AI9、AI10。以AI7为例，先接一个保护电阻R20，然后通过稳压二极管D14接地，通过电容C5接地，再通过保护电阻R19接CPU的A/D口的AIN0。其中R19和R20通过降压和限流保证输入不会损害CPU；C5是滤波电容，稳定输入；D14将该点电压钳制在3.6V，保证输入再通过R19后电压电流都满足AIN0的要求。

图10所示为车载终端音频放大电路原理图，音频放大电路为人机接口模块中语音电路。音频电路使用U5(LM4864)作为放大电路，U5的3、4脚为输入端，来自MELODY+和MELODY-，在经放大后从5、8端子送到扬声器SPK+、SPK-，这一电路结构形式低功耗、低噪声。

图11所示为车载终端UIM卡控制电路原理图，该电路属于无线通信模块。UIM卡的电源采用具有使能控制端的电源模块U4(MIC5219)单独供电；UIM_RESET和UIM_CLK须通过100K电阻(R50和R51)下拉；UIM_DATA须通过10K电阻R39上拉。这一结构具有低功耗、高效率的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，包括车载终端、CDMA移动通信网络和监控中心；

所述车载终端包括主控CPU、存储器、电源模块、信号采集模块和通信模块；接收并处理全球定位系统GPS信号的信号采集模块的定位信息通过接口被主控器CPU读取、存储，并通过通信模块向监控中心发送；所述电源模块用于对所述车载终端提供电力；

2、如权利要求1所述gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，所述通信模块包括：实现在车载终端与监控中心之间进行通信的CDMA无线通信模块、实现车载终端与车身其它电子控制单元通信的控制器局域网模块，以及以键盘或LCD显示器作为人与车载终端交互平台的人机接口模块。

3、如权利要求1或2所述gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：用于采集包括车速在内的车身信息的车身传感器、采集车内图像信息的摄像头和接收并处理GPS信号的定位模块。

4、如权利要求3所述gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，所述监控中心包括地理信息系统GIS应用、通讯接口和电子地图；

5、如权利要求4所述gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，所述电源模块包括外部车载电源和内部可充电电池，可充电电池以外部车载电源的稳压源为充电源。

6、如权利要求5所述gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，所述车载终端中的主控CPU采用S3C2410处理器，存储器采用64M的同步动态随机存储器以及16M的快速擦写存储器；车载终端CDMA模块采用MSM6050芯片组，所述MSM6050芯片组与CPU的通信接口为全串口，设置GPS和CDMA两用天线，天线接口RF为MM9329-2700。

7、如权利要求5所述gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，所述内部可充电电池的输出端设置有肖特基二极管D3。

8、如权利要求5所述gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，所述外部车载电源向主机提供9V-50V的电压，其经过保护电路接到5V稳压电路的输入端。

9、如权利要求5所述gpsOne车载定位监控防盗系统，其特征在于，所述无线通信模块中设置UIM卡，其电源采用具有使能控制端的电源模块MIC5219单独供电；UIMRESET和UIMCLK端通过电阻下拉；UIM_DATA通过电阻上拉。