CN110896519A - 一种基于短距离无线通信的车载终端及位置采集方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于短距离无线通信的车载终端及位置采集方法,所述车载终端包括:GSM模块、GPS/北斗模块、短距离无线通信模块和电源模块;所述GPS/北斗模块与所述GSM模块相连以发送定位信息;所述短距离无线通信模块与所述GSM模块以发送被采集设备的ID、信号强度和电池电量信息,和/或向其他车载终端发送本车载终端的ID、信号强度和电池电量信息;所述电源模块与所述GSM模块、GPS/北斗模块和短距离无线通信模块分别相连以供电。本发明能够解决现有定位技术的车载终端容易被屏蔽、被干扰及被探测的缺点,实现对被采集设备的准确定位;同时能够向采集设备发射无线信号以实现对本车载终端车辆的定位。
Description
技术领域
本发明涉及短距离无线通信技术领域,特别是一种基于短距离无线通信的车载终端及位置采集方法。
背景技术
车辆定位技术是汽车金融风控核心之一。目前国内外采用的车辆定位技术一般为GPS/北斗、LBS和WIFI的定位,这些定位技术一般具有公知的原理、标准的频段、固定的编码和调制技术,因此比较容易被屏蔽、被干扰、被探测、被拆除,从而失去定位功能。特别的,在汽车融资租赁行业,当出现违约车辆时,违约方一般会将车辆进行藏匿,譬如隐藏在完全封闭的卷帘门车库、高墙林立的农家小院等,当出现这样的情况时,依靠传统的GPS/北斗、LBS、WIFI等定位方式(定位车载终端)无法进行准确定位,因此无法知道汽车具体在哪一间车库或者哪一间农家小院,这样导致融资租赁公司无法找寻到车辆,无法对违约方进行约束,从而造成资产、资金无法收回的风险。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种基于短距离无线通信的车载终端及位置采集方法,能够解决现有定位技术的车载终端容易被屏蔽、被干扰及被探测的缺点,实现对被采集设备的准确定位;同时能够向采集设备发射无线信号以实现对本车载终端车辆的定位。
本发明采用如下技术方案:
一方面,本发明一种基于短距离无线通信的车载终端,包括:GSM模块、GPS/北斗模块、短距离无线通信模块和电源模块;
所述GPS/北斗模块,与所述GSM模块相连,用于将获得的定位信息发送给所述GSM模块;
所述短距离无线通信模块,与所述GSM模块相连,用于将接收到的被采集设备发送的被采集设备ID和信号强度信息发送至GSM模块,和/或向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度;
所述电源模块,与所述GSM模块、GPS/北斗模块和短距离无线通信模块分别相连以供电;
所述GSM模块,用于根据接收到的信号强度计算出车载终端与被采集设备之间的距离,基于所述定位信息获得所述被采集设备的位置信息;还用于与外部无线或有线网络相连,以及用于LBS基站定位。
优选的,根据接收到的信号强度计算出车载终端与被采集设备之间的距离,方式如下:
d=BΛ(((250-RSSI)/A)-1)
其中,d表示计算所得距离,单位为米;B表示环境指数因子;RSSI表示接收信号强度;A表示被采集设备和车载终端相隔1米时的信号强度与预设信号强度的差值。
优选的,震动传感器;所述震动传感器与所述GSM模块相连以发送采集到的车辆震动信息;所述电源模块与所述震动传感器相连以供电。
优选的,硬件看门狗;所述硬件看门狗与所述GSM模块相连以复位GSM模块;所述电源模块与所述硬件看门狗相连以供电。
优选的,所述短距离无线通信模块采用433M扩频通信。
优选的,所述短距离无线通信模块采用si4438芯片。
另一方面,本发明一种基于短距离无线通信的车载终端进行位置采集方法,其特征在于,包括所述的车载终端;所述位置采集方法包括:
所述GSM模块连接数据网络;
所述GSM模块获取基站编号信息;
所述GPS/北斗模块采集卫星信号计算车载终端的位置信息并发送给所述GSM模块;
所述短距离无线通信模块获取被采集设备发送的被采集设备ID和信号强度信息并发送至GSM模块;
所述GSM模块根据所述信号强度计算出车载终端与被采集设备的距离,结合所述GPS/北斗模块获取的定位信息得到被采集设备位置信息;
所述GSM模块向后台服务中心发送包括被采集设备ID和被采集设备位置的信息。
优选的,所述位置采集方法具体包括:
步骤a,所述GSM模块判断是否能连接到数据网络,如果不能,控制所述短距离无线通信模块开启短距离发射功能,并向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果能,执行步骤b;
步骤b,所述GSM模块获取基站编号信息;
步骤c,所述GSM模块判断所述GPS模块能够定位本车载终端的位置信息;如果不能,控制所述短距离无线通信模块开启短距离发射功能,并向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果能,执行步骤d;
步骤d,所述GSM模块判断是否收到后台服务中心发送的开启短距离发射指令,如果收到,向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果未收到,执行步骤e;
所述GSM模块向后台服务中心发送包括被采集设备ID和被采集设备位置的信息。
优选的,所述位置采集方法还包括:
所述GSM模块获取安装有车载终端车辆的震动信息;从而判断出安装有所述车载终端车辆的运动情况。
优选的,所述位置采集方法还包括:
所述硬件看门狗监控所述GSM模块是否运行正常,如果不正常,复位所述GSM模块。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明的基于短距离无线通信的车载终端,除了具备传统的GPS/北斗、LBS和WIFI定位功能之外,还具备短距离无线通信功能,能够接收1000米范围内其他车辆上的被采集设备(位置发送器或其他车载终端)发送的无线信号,确定对方的车载终端ID和信号强度,结合自身的GPS等位置信息,上报到后台服务中心,实现对被采集设备的定位,定位精度约1米;实现了行业急需的近距离找车功能,必将带来可观的社会和经济效益;
(2)本发明的基于短距离无线通信的车载终端,车载终端所述能够根据接收到的被采集设备的信号强度计算出车载终端与被采集设备的距离,再结合GPS/北斗模块获得的定位信息得到被采集设备的位置信息;
(3)本发明的基于短距离无线通信的车载终端,在自身的GPS/北斗、LBS和WIFI定位功能被屏蔽后,无法上传任何数据到后台服务中心时,能够启动短距离无线发射功能,向1000米范围内其他车载终端或手持寻找器发送包括自身车载终端ID和信号强度的无线信号,其他车载终端或手持寻找器上报到后台服务中心,实现对本车载终端的定位;
(4)本发明的基于短距离无线通信的车载终端进行位置采集方法,首先判断车载终端是否可以连接到网络,如果不能连接,车载终端主动开启短距离发射功能;如果可以连接到网络,获取基站编号信息,进一步判断所述GPS模块能否定位,如果不能,车载终端主动开启短距离发射功能;如果可以定位,但是因为GPS本身的定位误差和车辆被隐藏不可见时,通过后台服务中心主动开启车载终端的短距离发射功能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚地了解本发明的技术手段,从而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下列举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
图1为本发明所述的车载终端结构框图;
图2为本发明所述的车载终端位置采集方法的主流程图;
图3为本发明所述的车载终端位置采集方法的具体流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。
参见图1所示,一方面,本发明一种基于短距离无线通信的车载终端,包括:GSM模块101、GPS/北斗模块102、短距离无线通信模块103、震动传感器105、硬件看门狗106和电源模块104。所述GSM模块101与所述GPS/北斗模块102、短距离无线通信模块103、震动传感器105及硬件看门狗106分别相连接;所述电源模块104与所述GSM模块101、GPS/北斗模块102、短距离无线通信模块103、震动传感器105及硬件看门狗106分别相连接。
具体的,所述GSM模块101用于实现如下三个功能:1)建立和公共通信网络(有线或无线网络)的连接,如GPRS通信连接;2)LBS定位,也就是基站定位,采集车载终端附近的基站编号信息;3)作为整个车载终端的主控模块,对所述GPS/北斗模块102、短距离无线通信模块103、震动传感器105的数据信息进行汇总、分析和处理。
所述GPS/北斗模块102,实时接收天空中卫星广播的导航信息,并进行导航运算,得到当前的经纬度、高度、速度等信息,发送给GSM模块101进行处理。
所述短距离无线通信模块103,接收附近1000米范围内的被采集设备发送的无线信号,解析其中的被采集设备ID和信号强度信息,并将这些信息发送到GSM模块101。具体的,所述被采集设备包括位置发射器和/或其他车载终端(本发明所述的其他车载终端与车载终端包括相同的结构和功能,只是安装在不同车辆上)。当所述被采集设备为位置发射器时,所述短距离无线通信模块103用于将接收到的位置发射器发送的位置发射器ID和信号强度信息发送至GSM模块101;当所述被采集设备为其他车载终端时,将接收到的其他车载终端发送的车载终端ID和信号强度信息发送至GSM模块101。所述被采集设备ID用于唯一标识一台设备。所述被采集设备向车载终端10发送的无线信号还可以根据需要进行约定,如还可以包括电池电量信息,车载终端10将所述电池电量信息一起发送至后台服务中心30以便根据位置发射器20电池电量信息决定搜索策略。
同时,当车载终端自身的GPS/北斗、LBS和WIFI定位功能被屏蔽后,所述短距离无线通信模块103启动短距离无线发射功能,能够向1000米范围内的采集设备(其他车载终端或手持寻找器)发送包括车载终端ID和信号强度信息的无线信号。所述无线信号还可以根据需要约定,如还可以包括电池电量信息,以便根据被采集设备的电池电量信息决定搜索策略。
所述短距离无线通信模块103采用si4438芯片,所述短距离无线通信模块103与位置发射器或其他车载终端之间采用433M扩频通信,具体的空中数据格式如下表1所示。
表1
具体的,车载终端接收到被采集设备的信号强度(RSSI)之后,根据接收到的信号强度计算出车载终端与被采集设备之间的距离,方式如下:
d=BΛ(((250-RSSI)/A)-1)
其中,d表示计算所得距离,单位为米;B表示环境指数因子;Λ表示指数;RSSI表示接收信号强度;A表示被采集设备和车载终端相隔1米时的信号强度与预设信号强度的差值。
具体的,所述环境指数因子指射频信号在各种介质(如空气)中传播时存在的损耗,本实施例中,B取4;RSSI的范围为0~250,值越大表示强度越强且距离越近;所述预设信号强度为250(如距离1m时候信号强度220,则A=30)。
需要说明的是,当所述车载终端作为采集设备时,所述车载终端中的短距离无线模块和被采集设备中的短距离发射模块采用的频点、编码、调制方式完全相同,这样,车载终端就能够接收到被采集设备发送的ID和该ID的对应的电池电量信息,同时车载终端通过自身的GPS模块获得自身的位置,通过位置发射器的信号强度判断位置发射器和自身的距离,从而获得位置发射器的位置信息,然后上传到后台服务中心,实现对位置发射器的定位。
当所述车载终端作为被采集设备时,其与采集设备之间的空中数据格式可以参考表1,车载终端与采集设备之间的距离计算方法也可以参考如上公式。所述车载终端中的短距离无线模块和采集设备中的短距离无线模块采用的频点、编码、调制方式完全相同,这样,采集设备就能够接收到车载终端发送的ID和该ID的对应的电池电量信息,同时采集设备通过自身的GPS模块获得自身的位置,通过车载终端的信号强度判断车载终端和自身的距离,从而获得位置发射器的位置信息,然后上传到后台服务中心,实现对车载终端的定位。
所述震动传感器105,能够采集车辆震动信息,从而判断车辆运动或静止状态信息,决策是否开启或关闭某些部件,以达到省电的目的。
所述硬件看门狗106,当所述车载终端的运行出现异常时,复位整个系统,确保车载终端能够长时间无故障运行。
所述电源模块104,为所述GSM模块101、GPS/北斗模块102、短距离无线通信模块103、震动传感器105及硬件看门狗106提供合适的工作电压和电流,确保所述GSM模块101、GPS/北斗模块102、短距离无线通信模块103、震动传感器105及硬件看门狗106能正常上电工作。
参见图2所示,另一方面,一种基于短距离无线通信的车载终端进行位置采集方法,包括所述的基于短距离无线通信的车载终端;所述位置采集方法包括:
步骤201,所述GSM模块连接数据网络;
步骤202,所述GSM模块获取基站编号信息;
步骤203,所述GPS/北斗模块采集卫星信号计算车载终端的位置信息并发送给所述GSM模块;
步骤204,所述短距离无线通信模块获取被采集设备发送的被采集设备ID和信号强度信息并发送至GSM模块;
步骤205,所述GSM模块根据所述信号强度计算出车载终端与被采集设备的距离,结合所述GPS/北斗模块获取的定位信息得到被采集设备位置信息;
步骤206,所述GSM模块向后台服务中心发送包括被采集设备ID和被采集设备位置的信息。
参见图3所示,本实施例中,所述位置采集方法具体包括:
步骤a,所述GSM模块判断是否能连接到数据网络,如果不能,控制所述短距离无线通信模块开启短距离发射功能,并向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果能,执行步骤b;
步骤b,所述GSM模块获取基站编号信息;
步骤c,所述GSM模块判断所述GPS模块能够定位本车载终端的位置信息;如果不能,控制所述短距离无线通信模块开启短距离发射功能,并向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果能,执行步骤d;
步骤d,所述GSM模块判断是否收到后台服务中心发送的开启短距离发射指令,如果收到,向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果未收到,执行步骤e;
所述GSM模块向后台服务中心发送包括被采集设备ID和被采集设备位置的信息。
本实施例中,所述位置采集方法还包括:
所述GSM模块获取安装有车载终端车辆的震动信息;从而判断出安装有所述车载终端车辆的运动情况。
本实施例中,所述位置采集方法还包括:
所述硬件看门狗监控所述GSM模块是否运行正常,如果不正常,复位所述GSM模块。
具体的,本发明的车载终端中的短距离无线发射功能主要应用在如下几种情况:
(1)当GSM和GPS信号全部都被屏蔽,无法上传任何数据到后台服务中心(本发明所述的后台服务中心指能够连接数据网络进行数据处理及数据显示的系统)时,车载终端会主动开启短距离发射功能,寻车者可以使用手持寻找器(本发明所述的手持寻找器指包括短距离无线通信功能、具有界面显示且能由人或车辆等携带移动的设备),在安装有车载终端车辆曾经经常出没的场所进行车辆位置搜索,手持寻找器在移动过程中,可以以手持寻找器为圆心,半径为1000米范围内对车载终端进行信号接收,从而判定屏蔽车辆位置;
(2)当GSM信号良好但GPS信号被屏蔽时,寻车者可以依据GSM基站定位信息找到车辆大致位置,然后使用手持寻找器接收车载设备发射的短距离无线信号,逐步逼近车辆,最终找到车辆位置;
(3)当GSM信号良好且GPS信号良好,但是因为GPS本身的定位误差和车辆被隐藏不可见时,通过后台服务中心主动开启车载终端的短距离发射功能,此时寻车者可先到达车辆大致位置,然后使用手持寻找器接收短距离无线信号,逐步逼近车辆,最终找到车辆位置。
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种基于短距离无线通信的车载终端,其特征在于,包括:GSM模块、GPS/北斗模块、短距离无线通信模块和电源模块;
所述GPS/北斗模块,与所述GSM模块相连,用于将获得的定位信息发送给所述GSM模块;
所述短距离无线通信模块,与所述GSM模块相连,用于将接收到的被采集设备发送的被采集设备ID和信号强度信息发送至GSM模块,和/或向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度;
所述电源模块,与所述GSM模块、GPS/北斗模块和短距离无线通信模块分别相连以供电;
所述GSM模块,用于根据接收到的信号强度计算出车载终端与被采集设备之间的距离,基于所述定位信息获得所述被采集设备的位置信息;还用于与外部无线或有线网络相连,以及用于LBS基站定位。
2.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的车载终端,其特征在于,根据接收到的信号强度计算出车载终端与被采集设备之间的距离,方式如下:
d=BΛ(((250-RSSI)/A)-1)
其中,d表示计算所得距离,单位为米;B表示环境指数因子;RSSI表示接收信号强度;A表示被采集设备和车载终端相隔1米时的信号强度与预设信号强度的差值。
3.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的车载终端,其特征在于,还包括:震动传感器;所述震动传感器与所述GSM模块相连以发送采集到的车辆震动信息;所述电源模块与所述震动传感器相连以供电。
4.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的车载终端,其特征在于,还包括:硬件看门狗;所述硬件看门狗与所述GSM模块相连以复位GSM模块;所述电源模块与所述硬件看门狗相连以供电。
5.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的车载终端,其特征在于,所述短距离无线通信模块采用433M扩频通信。
6.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的车载终端,其特征在于,所述短距离无线通信模块采用si4438芯片。
7.一种基于短距离无线通信的车载终端进行位置采集方法,其特征在于,包括如权利要求1至6中任意一项所述的车载终端;所述位置采集方法包括:
所述GSM模块连接数据网络;
所述GSM模块获取基站编号信息;
所述GPS/北斗模块采集卫星信号计算车载终端的位置信息并发送给所述GSM模块;
所述短距离无线通信模块获取被采集设备发送的被采集设备ID和信号强度信息并发送至GSM模块;
所述GSM模块根据所述信号强度计算出车载终端与被采集设备的距离,结合所述GPS/北斗模块获取的定位信息得到被采集设备位置信息;
所述GSM模块向后台服务中心发送包括被采集设备ID和被采集设备位置的信息。
8.根据权利要求7所述的基于短距离无线通信的车载终端进行位置采集方法,其特征在于,所述位置采集方法具体包括:
步骤a,所述GSM模块判断是否能连接到数据网络,如果不能,控制所述短距离无线通信模块开启短距离发射功能,并向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果能,执行步骤b;
步骤b,所述GSM模块获取基站编号信息;
步骤c,所述GSM模块判断所述GPS模块能够定位本车载终端的位置信息;如果不能,控制所述短距离无线通信模块开启短距离发射功能,并向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果能,执行步骤d;
步骤d,所述GSM模块判断是否收到后台服务中心发送的开启短距离发射指令,如果收到,向采集设备发送本车载终端的车载终端ID和信号强度信息;如果未收到,执行步骤e;
所述GSM模块向后台服务中心发送包括被采集设备ID和被采集设备位置的信息。
9.根据权利要求7所述的基于短距离无线通信的车载终端进行位置采集方法,其特征在于,所述位置采集方法还包括:
所述GSM模块获取安装有车载终端车辆的震动信息;从而判断出安装有所述车载终端车辆的运动情况。
10.根据权利要求7所述的基于短距离无线通信的车载终端进行位置采集方法,其特征在于,所述位置采集方法还包括:
所述硬件看门狗监控所述GSM模块是否运行正常,如果不正常,复位所述GSM模块。
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臧建魁等: "基于RSSI和LQI的分段距离估计改进算法", 通信技术, vol. 44, no. 239, pages 9 - 15 * |
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