CN1251902A

CN1251902A - 公众电信网卫星定位监控防盗系统

Info

Publication number: CN1251902A
Application number: CN 98120661
Authority: CN
Inventors: 于朝晖; 林荣敏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2000-05-03
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: CN1151381C

Abstract

一种公众电信网卫星定位监控防盗系统,它由全球卫星定位卫星、车载单元、通信链路、监控中心所组成。它的车载单元有GPS卫星接收器(1),接口与控制电路(2)、通信终端(3)、通信天线(4)、防盗告警单元(5);它的防盗报警单元有计算比较信号储存器U₁,反转器U₂、U₄,暂存器U₃,记忆体U₅。当有任何状况发生时,控制中心随时可以接收到机动车(船)发来的信息,同时控制中心也可随时发出信号来控制该车,更有效达到完全防盗能力。

Description

公众电信网卫星定位监控防盗系统

公众电信网卫星定位监控防盗系统是一种全球卫星定位(GPS)跟踪监控防盗系统，它利用公众电信网作为通信手段，将机动车(船)的全球卫星定位信息及防盗器防盗信息发送至控制中心，实现跟踪监控；控制中心可发送控制命令到机动车(船)上，达到遥控的目的；防盗器产生告警时，系统可自动寻呼机动车(船)的主人，以示告警。它属于全球卫星定位系统和防盗系统领域。

现有技术中的移动目标与控制中心之间的全球定位信息通信手段采用各种频点的专用集群网。该技术的缺陷是上网速度慢；监控的容量有限，一般很难超过一百个用户；网络覆盖范围小；系统投资及维修费用高；频率资源利用率低。现有的机动车(船)防盗系统一般只有单向的控制方式。即使为双向防盗报警方式，也只是近距离的方式。目前还有一种是在车内安置传感器启动报警，而实现报警由遥控器来启动车内报警装置。这种技术方案的不足之处在于控制范围小，通常只能达到50米至100米。车主须随身携带该遥控器，如遇到歹徒抢走汽车钥匙及遥控器时，车主即失去对该车的控制能力。

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种公众电信网卫星定位监控防盗系统，可以真正达到随时知道机动车(船)行驶的位置。当有任何状况发生时，控制中心随时可以接收到机动车(船)发来的信息，同时控制中心也可随时发出信号来控制该车，更有效达到完全防盗能力。

本发明的目的是这样实现的。它的系统由四大部分组成：

1、GPS全球定位卫星。

2、车载单元，其中包括GPS卫星接收天线；GPS卫星信号接收器；通信终端 (可以是GSM，CDMA，CDPD或卫星移动电话等电信公网的移动终端)；连接GPS卫星信号接收器与通信终端的接口单元及控制电路；以及与控制电路相连接的防盗告警单元。

3、通信链路。以GSM网、CDMA网、CDPD网或卫星移动电话网等电信公网的信令信道(短消息服务)或话音信道作为无线通信链路。电信公网与监控中心之间采用实线或专线连接。

4、监控中心。监控中心为PC机或计算机网络，可以将移动目标的具体位置和行驶状况等信息显示于电子地图上，实现对移动目标的监控，并可实现对历史数据的保存。监控中心可以通过通信链路将控制信息发送至移动单元，进而对移动单元进行控制。

它的防盗告警单元由计算比较信号储存器、暂存器、反转器、记忆体等组成。

利用公众电信网作为全球卫星定位信息的传递手段，它的优点在于：

1、系统容量大，理论上系统容量只受公众电信网容量的限制；

2、监控范围广。公众电信网为覆盖最广泛的通信网络，并可实现全国乃至全球的自动漫游；

3、利用现有的公众电信网，无需专门新建无线通信基站，节省了大量的重复建设投资及网络维护费用；

4、可实现双向数据通信，在监控中心即可实施对移动目标的遥控；

5、能够使得防盗器的告警在寻呼网所达到的范围内及时通知车主。

公众电信网卫星定位监控防盗系统与现有机动车防盗系统相比，它的优点在于：

1、机动车防盗系统操控范围50～100米，而本发明操控范围全地球；

2、机动车防盗系统遥控器及锁匙如果被抢即失去操控的功能，而本发明即使遥控器及锁匙被抢，在中央控制室可以看到机动车的位置，并且可由控制室发出信号来操控该机动车(船)；

3、机动车防盗系统当触发感应器只能使喇叭大叫或由车用呼机呼叫但呼叫范围很难超过500米，而本发明当触发感应器于控制中心，马上可以了解该车何地发生状况，马上可由控制室发出信号来操控该机动车(船)；

4、机动车防盗系统在解除防盗行驶当中发生车祸，无法自动通知救助中心，而本发明设有解除防盗行驶中发生车祸之重撞感应器，当发生车祸会由机动车(船)上发出信号至中央控制室且马上可以了解发生车祸之位置但派出救助人员的车辆。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步细述。

图1是本发明系统的框图及连接关系。

图2是本发明车载单元的组成结构与信号流向。1为GPS卫星接收器，2为接口与控制电路，3为通信终端，4为通信天线，5为防盗告警单元。1-1，1-2，1-3，1-4，1-5，1-6，1-7，1-8为信号编号。

图3是本发明车载单元中接口与控制电路(2)与防盗告警单元(5)的连接关系。2-5，2-6，2-7，2-8为接口与控制电路的输出；2-9，2-10，2-11，2-12为接口与控制电路的输入：5-5，5-6，5-7，5-8为防盗告警单元的输入；5-1，5-2，5-3，5-4为防盗告警单元的输出。

图4是本发明防盗告警单元的方框图。U₁为计算比较信号储存，U₂、U₄是5V--12V反转器，U₃是暂存器，U₅是记忆体。

图5a、5b是本发明防盗告警单元的电原理图。A’和A是连接点。同样B’----N’和B---N是相应连接点。

图6，图7是信号时序图。

系统各部分之间的连接关系如图1所述。从车载单元到短消息中心的通信链路采用公众电信网的短消息服务功能，占用信令信道。

车载单元的组成结构及信号关系如图2所示。在图2中，各种通信进程的信号流程如下：

a.定位信息接收及发送进程

信号1-1为GPS信号接收天线从卫星接收下来的射频信号〔频率为L1(1575.42MHz)和L2(1227.60MHz)〕，由天线流向GPS接收器；GPS接收器收到GPS信号后，进行解算，得到天线所在位置的经度、纬度、高度、运动方向、时间等信息，形成符合NME 0183格式的信号1-2，传送给接口与控制电路；接口与控制电路收到信号1-2后，将数据进行打包，形成信号1-3。同时，接口与控制电路按照通信终端的底层协议，将信号1-3发送至通信终端，并控制通信终端将信号调制成短消息(走信令信道)的形式或话音的形式(信号1-7)发送出去，进入公众通信网，完成一次定位信息的发送。

b.控制信号接收与处理进程

来自控制中心的控制命令以短消息或话音的形成(信号1-8)进入通信终端，经通信终端解调后形成信号1-4；信号1-4由接口与控制电路按照通信终端的底层协议接收，解算成控制信号1-6，传送给防盗器，进而由防盗器控制移动目标作出相应的动作，完成一次控制中心对移动目标的控制过程。

图2中接口与控制电路的输入/输出端口直接与防盗器的输入/输出端口相连。控制电路的输入/输出端口为标准的25针端口，定义其5、6、7、8、18、19、20、21针为输出，9、10、11、12、22、23、24、25针为输入。防盗器定义5、6、7、8为输入，1、2、3、4为输出。控制电路的2-5，2-6，2-7，2-8分别与防盗器5-5，5-6，5-7，5-8相连。控制电路的2-9，2-10，2-11，2-12分别与防盗器5-1，5-2，5-3，5-4相连。

各个输出端口分别对应防盗器的不同动作。控制电路2-5为输出1：有声警戒。2-6为输出2：解除警戒。2-7为输出3：静音警戒。2-8为输出4：防抢警戒。

其时序图相同。见图6。

在图中，正常情况下，接口与控制电路的输出端口输出5伏电压，收到控制命令后，输出端口会输出一个脉宽为1秒的0伏脉冲。当防盗器监测到电压由5伏变为0伏的信号下沿时，则认为控制动作有效。

c.告警信号采集与发送进程

防盗器产生告警后，信号1-5的电压发生变化，由接口与控制电路采集后，形成告警数据包(信号1-3)，再以与a进程相同的方式发送至控制中心。

接口与控制电路的数据采集输入端口也可有多个，对应于防盗器不同形式的告警。。控制电路2-9为输入1：触发感应器。2-10为输入2：触发门开关。2-11为输入3：不正常启动车。2-12为输入4：撞车触发。

信号1-5的时序如图7所示。

在图中，正常情况下防盗器输出5伏电压，一旦产生告警，防盗器将输出3个时间间隔为2秒，脉宽为1秒的连续脉冲，相应地，接口与控制接口则监测到3个告警信号。

这样，系统具有如下功能：

1)车载单元按一定的时间间隔将定位信息发送至监控中心，然后由监控中心将移动目标显示在电子地图上，实现对移动目标的实时监控。信息的延时平均在2秒以内；

2)为了降低通信量及节省电源消耗，当移动目标静止一定的时间后，车载单元自动进入休眠状态。在休眠状态下系统会自动加大发送定位信息的时间间隔；

3)车载单元中的通信终端在发送定位信息的同时，可作正常通话使用，还可传递图像资料；

4)车载单元设有SOS防劫报警呼叫按钮、疾病呼叫按钮和维修呼叫按钮。按下按钮后，求助信息将首先被发送至用户所在的主监控中心或分监控中心，并在监控中心自动生成新的呼叫。按照求助信息的类型，通过计算机网络将求助信息发送至相应的部门(如公安局、急救站等)处理；

5)防盗报警功能。可将防盗器产生的防盗报警信息发送至控制中心(而防盗器不必发出刺耳的告警声)，再由控制中心自动呼通移动目标主人的自动寻呼机，以通知主人移动目标正在被侵犯；

6)事故报警功能。在移动目标内装有若干个压力传感器，一旦发生移动目标相撞事故，车载单元可自动将事故信息通知监控中心；

7)特殊区域越区报警、特殊线路越线报警。为某移动目标设定特殊区域或特殊线路后，一旦移动目标驶离特殊区域或偏离特殊线路，系统将自动产生告警信息；

8)系统可自动记录移动目标行驶的历史信息，并可回放；

9)遥控功能。系统可从控制中心发送控制命令，通过通信网络将命令传送至车载单元，并利用防盗器控制移动目标进行熄火、锁闭车门等动作；

10)在控制中心装有移动目标数据库，记录移动目标及驾驶员的详细资料。

本发明的防盗告警单元中，

A、防盗系统之控制可来自两部分：

1、来自控制中心之信号

2、来自遥控器之信号

B、

B-1有声警戒模式

1)由遥控器第一键触发，经由RF接收路线至CPU U1.6，解码分析，是否为有声警戒设定信号输入并记忆至U5。

2)可由控制中心来之信号(5-5)，时序如图6所示。

由控制中心发至接口与控制电路(2)。经由连接线5-5之输入信号由U3.11输入，由U3.9输出信号至U1.12并计算比对，同时设定警戒旗标状态于记忆体U5，并由U1.25，U1.24输出信号经由U2，由继电器K2、K3产生动作，使机动车的中控锁下锁。由U1.23输出信号经由U2使继电器K1动作，小灯闪一下。由U1.22输出信号经由U2使输出信号启动断电。同时由CPU(U1)计时3秒后，进入警戒状态，此时如有人触发(DOOR(+))或(DOOR(-))或(TRIG(-))即U1.11有负信号或(ACC(-))锁头有正信号时或由SENSOR(感应器)即U3.4、U3.5有信号进入则由CPU(U1)对比，并发出信号。同时经由U1.21经由U2.10来触发，喇叭报警。

并由CPU对比判断来决定何种原因报警。由1.15～U1.18经U4.10～U4.13，

由5-1连接线送出时序如图7所示之信号至接口与控制电路并传至控制中心，表示为感应器被触发。

由5-2连接线送出时序如图7所示之信号至接口与控制电路并传至控制中心，表示为门被不正常打开触发。

由5-3连接线送出时序如图7所示之信号至接口与控制电路并传至控制中心，表示为车被不正常启动触发。B-2解除模式

1)由遥控器第二键触发经由RF接收线路至CPU U1.6，解码分析，是否为解除设定信号输入并记忆至U5。

2)由控制中心来之信号(5-6)，时序如图6所示。

由控制中心发至接口与控制电路并经由连线5-6输入信号由U3.12输入，由U3.9输出信号至U1.12并由计算比对同时设定解除旗标状态于记忆体U5，如为解除信号则由CPU计算并由U1.25，U1.24输出信号经由U2，由继电器K2，K3产生动作，使机动车之中控制开锁。同时由U1.23输出信号由U2使继电器K1动作三次使小灯闪三下，并且由U1.21输出信号使喇叭叫两短声，同时CPU开始计时，是否20秒内有否DOOR(-)或DOOR(+)即U1.11是否有负触发。如无，则20秒后再恢复，B-1之动作，否则即为完全解除防盗。

B-3静音警戒模式

1)由遥控器第三键触发经由RF接收线路至CPU U1.6解码分析，是否为无声警戒设定信号输入并记忆至U5。

2)可由控制中心来之信号(5-7)，时序如图6所示。

由控制中心发至接口与控制电路并经由连接线5-7之输入信号由U3.13输入，由U3.9输出信号至U1.12并由计算比对，同时设定静音警戒旗标状态于记忆体U5。并由U1.25，U1.24输出信号经由U2，由继电器K2，K3产生动作使机动车的中控锁下锁。由U1.23输出信号经由U2使继电器K1动作，使小灯闪一下。由U1.22输出信号经由U2使输出信号而启动断电。同时由CPU(U1)计时3秒后，进入静音警戒状态。此时如有触发(DOOR(+))或(DOOR(-))或(TRIG(-))即U1.11有负信号或(ACC(-))锁头有正信号时，则由CPU(U1)比对，并发出信号，报警同时经由U1.21经U2.10来触发喇叭报警。

并由CPU比对判断来决定何种原因报警。由U1.15～U1.18经U4.10～U4.13，

由5-3连接线送出时序如图7所示之信号至接口与控制电路并传至控制中心，表示为车被不正常启动触发。

B-4防抢警戒模式

1)由遥控器第四键触发，经由RF接收线路至CPU U1.6解码分析，是否为防劫设定信号输入并记忆至U5。

2)可由控制中心来之信号(5-8)，时序如图6所示。

由控制中心发至接口与控制电路并经由连接线5-8之输入信号由U3.14输入，由U3.9输出信号至U1.12并计算比对，同时设定防劫旗标状态于记忆体U5。

3)在解除模式下如ACC即U1.9有+信号同时有防劫车信号时，则由CPU计算并输出U1.23 10次信号即车灯闪10次。如果是由遥控器来的信号于10秒内必再按一次4键，如果是控制中心来的信号则直接进入防劫车模式。由CPU1.23送出30秒之闪灯信号，同时由U1.21送出信号至U2，触发喇叭报警并由CPU计时20秒后则由U1.22送出信号至U2.4并由U2.13输出信号而产生断电处理。

4)如是由控制中心发出之防劫车信号则只能再由控制中心发出解除信号才能解除。

如是遥控器发出防劫车信号则由遥控器或控制中心都可解除。

C、撞车信号之产生

平常当行车时即ACC有信号，U1.9有信号且K5(平常为浮接)有一负信号进入，由U3.9送至U1.12。当此信号超过1秒即判定为撞车即由CPU比对计算由U1.15送出信号至U4.7。由U4.10送出信号经由5-4由接口与控制电路送信号至控制中心，由控制中来作紧急处理。

Claims

1、一种公众电信网卫星定位监控防盗系统，其特征在于它由全球卫星定位系统全球定位卫星、车载单元、通信链路、监控中心所组成。

2、根据权利要求1所述的公众电信网卫星定位监控防盗系统，其特征在于它的车载单元有GPS卫星接收器(1)，接口与控制电路(2)、通信终端(3)、通信天线(4)、防盗告警单元(5)；接口与控制电路的2-5，2-6，2-7，2-8分别与防盗告警单元5-5，5-6，5-7，5-8连接，接口与控制电路的2-9，2-10，2-11，2-12分别与防盗告警单元5-1，5-2，5-3，5-4连接。

3、根据权利要求2所述的车载单元，其特征在于它的防盗报警单元由计算比较信号储存器U₁，反转器U₂、U₄，暂存器U₃，记忆体U₅组成。

4、根据权利要求1所述的公众电信网卫星定位监控防盗系统，其特征在于它的通信链路采用公众电信网(如GSM网、CDMA网、CDPD网)为定位信息的通讯手段。