CN105182393B - 一种基于北斗卫星定位技术和车联网技术的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于北斗卫星定位技术和车联网技术的实现方法，装置包括主控芯片，还包括BDS定位模块，GSM数据通信模块，开关模拟量采集模块，键盘参数设置模块，所述BDS定位模块，GSM数据通信模块，开关模拟量采集模块及键盘参数设置模块都与主控芯片连接，通过BDS定位模块获取第一参考定位数据，通过GSM数据通信模块获取第二参考定位数据，通过开关模拟量采集模块获取第三参考定位数据，本发明通过结合三种参考定位数据传送给车联网信息平台，可以实时对车位置进行监测和更新，车联网信息平台根据各种监测数据信息，能够及时预防司机疲劳驾驶，降低事故发生率。
Description
技术领域
本发明涉及定位方法及装置技术领域，特别是基于北斗卫星定位技术和车联网技术的实现方法。
背景技术
中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统, 是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
北斗卫星导航系统由空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。由于卫星的位置精确可知，在接收机对卫星观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。
事实上，实际应用北斗卫星导航系统进行地面位置定位时，地面接收天线，由于周围地理位置或障碍物遮挡，不能时刻接收到4颗卫星信号，因此有时无法进行定位计算。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种具有北斗卫星定位技术，GPRS基站地址定位技术，以及照片分析定位技术的基于北斗卫星定位技术和车联网技术的实现方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
基于北斗卫星定位技术和车联网技术的装置，主控芯片，其中：还包括BDS定位模块，用于接收卫星第一定位数据并传送给主控芯片；GSM数据通信模块，用于主控芯片与车联网平台之间的数据通信以及作为第二参考定位数据；开关模拟量采集模块，用于搜集汽车状态信息给主控芯片以及作为第三参考定位数据；键盘参数设置模块，用于设置主控芯片的初始化参数，所述BDS定位模块，GSM数据通信模块，开关模拟量采集模块及键盘参数设置模块都与主控芯片连接。
作为本发明的进一步改进：所述的BDS定位模块包括BDS天线及BDS芯片，所述BDS天线通过BDS天线接口与BDS芯片连接，所述BDS芯片连接主控芯片
作为本发明的进一步改进：所述的GSM数据通信模块包括GPRS芯片，GSM天线，音频接收孔，SIM接口及攻防电路，所述GPRS芯片连接GSM 天线，功放电路，音频接收孔，SIM接口及主控芯片。
作为本发明的进一步改进：所述开关模拟量采集模块，包括数据采集芯片，开关量采集电路，AD采集电路，所述数据采集芯片连接开关量采集电路,AD采集电路及主控芯片，所述开关量采集芯片与汽车MCU控制器连接,AD采集电路与摄像头连接。
作为本发明的进一步改进：所述键盘参数设置模块为4X4按键输入电路。所述4X4按键输入电路与主控芯片直接连接。
基于北斗卫星定位技术和车联网技术的实现方法，其包括以下步骤：
一、主控芯片通过BDS定位模块接收到卫星定位数据作为第一参考定位数据，主控芯片通过GSM数据通信模块发送第一参考定位数据给车联网信息平台；
二、主控芯片通过GSM数据通信模块获取附近地面通讯基站的基地址作为第二参考定位数据，并把第二参考定位数据发送给车联网信息平台；
三、主控芯片通过开关模拟量采集模块获取摄像头数据画面作为第三参考定位数据，并传送给车联网信息平台，同时把开关模拟量采集模块的开关量采集电路收集到的汽车状态信息量传送给车联网信息平台；
四、汽车联网信息平台，根据前面三步骤获得的三种参考定位数据信息以及汽车状态信息量进行整合分析，得出车确切的位置及信息状态分布详图。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过引用GSM数据通信模块获取的定位数据作为第二参考定位数据以及开关模拟量模块获取的定位数据作为第三参考定位数据，解决使用北斗卫星作为第一定位数据时对地形限制的问题，通过合理的利用三种定位数据，能够时刻对车的位置状况进行实时更新，同时通过开关量采集电路能获取车否处于启动状态，发动机运行时长，刹车状态，车速等信息，以及通过AD采集电路上连接的摄像头，能为车联网平台提供丰富的监控信息，能够对事故进行提前预警，如若发生突发事故还能进行原因分析，预防类似事故再次发生。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
基于北斗卫星定位技术和车联网技术的装置，其中，包括BDS定位模块，GSM数据通信模块，开关模拟量采集模块，键盘参数设置模块。
所述的BDS定位模块包括BDS天线及BDS芯片，所述BDS天线通过BDS天线接口与BDS芯片连接，所述BDS芯片连接主控芯片，通过BDS天线接收北斗卫星信号，当BDS天线能够同时接收到3颗以上北斗卫星信号时，BDS天线接收到的数据信号经BDS芯片处理，得到第一参考定位数据；第一参考定位数据经主控芯片的GSM数据通信模块发送给车联网信息平台。
所述的GSM数据通信模块包括GPRS芯片，GSM天线，音频接收孔，SIM接口及攻防电路，所述GPRS芯片连接GSM 天线，功放电路，音频接收孔，SIM接口及主控芯片，通过SMI 接口插上SIM卡，以SIM卡号作为车联网信息平台对车的标识，当车超速行驶或司机疲劳驾驶时，通过攻放电路可发出警示语音，音频接收孔可作为声音信号接收方式进行交流，GSM天线作为数据信号接收和发送接口，可以接收到附近地面通讯基站的基地址，并把地面通讯基站的基地址作为第二参考定位数据发送给车联网信息平台，同时可以弥补第一定参考位数据不准确时的车定位数据；
所述开关模拟量采集模块，包括数据采集芯片，开关量采集电路，AD采集电路，所述数据采集芯片连接开关量采集电路,AD采集电路及主控芯片，所述开关量采集芯片与汽车MCU控制器连接,AD采集电路与摄像头连接，通过开关量采集电路可以收集汽车的各种状态量，如车是否处于启动状态，发动机运行时长，刹车状态，车速等。通过把这些状态量传送给车联网信息平台，能够很好对车的行驶状况进行远程监控，同时可通过AD采集电路连接的摄像头，获取附近地形图片，并以获取的地形图片数据，作为第三参考定位数据传送给车联网信息平台，车联网信息平台根据第三参考定位数据进行分析可缩小第二参考定位数据的位置范围，就可以及时确认车确切位置状况。
所述键盘参数设置模块为4X4按键输入电路。所述4X4按键输入电路与主控芯片直接连接，通过4X4键盘输入电路可以初始化主控芯片信息及控制主控芯片的相应功能。
基于北斗卫星定位技术和车联网技术的实现方法，包括以下步骤：
一、主控芯片通过BDS定位模块接收到卫星定位数据作为第一参考定位数据，主控芯片通过GSM数据通信模块发送第一参考定位数据给车联网信息平台，主控芯片通过GDS天线接收到卫星信号，并把卫星信号由BDS芯片处理，得到第一定位参考定位数据，主控芯片通过GSM数据通信模块发送第一参考定位数据给车联网信息平台；
二、主控芯片通过GSM数据通信模块获取附近地面通讯基站的基地址作为第二参考定位数据，并把第二参考定位数据发送给车联网信息平台，GSM数据通信模块的GSM天线可以收到附近地面通讯基站的基地址，把地面通讯基站的基地址经GPRS芯片处理，得到第二参考定位数据,第二参考定位数据经GSM天线发送给车联网信息平台；
三、主控芯片通过开关模拟量采集模块获取摄像头数据画面作为第三参考定位数据，并传送给车联网信息平台，同时把开关模拟量采集模块的开关量采集电路收集到的汽车状态信息量传送给车联网信息平台，给车联网信息平台提供更多的监控信息；
四、汽车联网信息平台，根据前面三步骤获得的三种参考定位数据信息，首先分析第一参考定位数据，如果分析得出，第一参考定位数据是由3颗以上卫星定位得出的定位数据，则车联网信息平台接受第一参考定位数据，并把第一参考定位数据更新到车联网信息平台，如果分析得出，第一参考定位数据是由3颗以下包括3颗卫星定位得出的定位数据，则车联网信息平台处理接收到的第二参考定位数据以及第三参考定位数据，通过第三参考定位数据缩小第二参考定位数据的位置范围，得出车确切的位置，同时结合开关模拟量采集模块的开关量采集电路得到的汽车运行状态，可以绘制出车的位置及信息状态分布详图。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (1)
1.基于北斗卫星定位技术和车联网技术的装置，包括主控芯片，其特征在于 ：还包括
BDS 定位模块，用于接收卫星信号；
GSM 数据通信模块，用于主控芯片与车联网信息平台之间的数据通信；
开关模拟量采集模块，用于搜集汽车状态量给主控芯片；
键盘参数设置模块，用于设置主 控芯片的初始化参数；
所述 BDS 定位模块，GSM 数据通信模块，开关模拟量采集模块及键盘参数设置模块都与主控芯片连接；
所述的 BDS 定位模块包括 BDS 天线及 BDS 芯片，所述 BDS 天线通过 BDS 天线接口与 BDS 芯片连接，所述 BDS 芯片连接主控芯片，通过 BDS 天线接收北斗卫星信号，BDS天线接收到的北斗卫星信号经 BDS 芯片处理，得到第一参考定位数据；第一参考定位数据经GSM 数据通信模块发送给车联网信息平台；
所述的 GSM 数据通信模块包括 GPRS 芯片，GSM 天线，音频接收孔，SIM 接口及功放电路，所述 GPRS 芯片连接 GSM 天线，功放电路，音频接收孔，SIM 接口及主控芯片；通过SIM接口插上 SIM 卡，以 SIM 卡号作为车联网信息平台对车的标识，当车超速行驶或司机疲劳驾驶时，通过攻放电路发出警示语音，音频接收孔作为声音信号接收方式进行交流；
所述开关模拟量采集模块，包括数据采集芯片，开关量采集电路，AD 采集电路，所述数据采集芯片连接开关量采集电路、AD 采集电路及主控芯片，所述开关量采集电路与汽车MCU 控制器连接，AD 采集电路与摄像头连接；通过开关量采集电路收集汽车的各种状态量，通过把各种状态量传送给车联网信息平台，对车的行驶状况进行远程监控，同时通过AD 采集电路连接的摄像头，获取附近地形图片，并以获取的地形图片数据，作为第三参考定位数据传送给车联网信息平台，车联网信息平台根据第三参考定位数据进行分析可缩小第二参考定位数据的位置范围，就可以及时确认车确切位置状况；
所述键盘参数设置模块为 4X4 按键输入电路，所述 4X4 按键输入电路与主控芯片直接连接，通过 4X4 键盘输入电路可以初始化主控芯片信息及控制主控芯片的相应功能；
还包括有实现方法，具体包括以下步骤 ：
一、主控芯片通过 BDS 定位模块接收到卫星信号，处理得到第一参考定位数据，主控芯片通过 GSM 数据通信模块发送第一参考定位数据给车联网信息平台；主控芯片通过BDS 天线接收到卫星信号，并把卫星信号由 BDS 芯片处理，得到第一参考定位数据，主控芯片通过 GSM 数据通信模块发送第一参考定位数据给车联网信息平台；
二、主控芯片通过 GSM 数据通信模块获取附近地面通讯基站的基地址作为第二参考定位数据，并把第二参考定位数据发送给车联网信息平台，GSM 数据通信模块的 GSM 天线收到附近地面通讯基站的基地址，把地面通讯基站的基地址经 GPRS 芯片处理，得到第二参考定位数据，第二参考定位数据经 GSM 天线发送给车联网信息平台；
三、主控芯片通过开关模拟量采集模块获取摄像头获取的附近地形图片作为第三参考定位数据，并传送给车联网信息平台，同时把开关模拟量采集模块的开关量采集电路收集到的汽车状态量传送给车联网信息平台；
四、车联网信息平台，根据前面三步骤获得的三种参考定位数据信息，首先分析第一参考定位数据，如果分析得出，第一参考定位数据是由 3 颗以上不包括3颗卫星定位得出的定位数据，则车联网信息平台接受第一参考定位数据，并把第一参考定位数据更新到车联网信息平台，如果分析得出，第一参考定位数据是由 3 颗以下包括 3 颗卫星定位得出的定位数据，则车联网信息平台处理接收到的第二参考定位数据以及第三参考定位数据，通过第三参考定位数据缩小第二参考定位数据的位置范围，得出车确切的位置，同时结合开关模拟量采集模块的开关量采集电路得到的汽车运行状态，可以绘制出车的位置及信息状态分布详图。
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