CN1599270A - 车载定位智能应答器 - Google Patents

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CN1599270A
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China
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Inventor
周贤伟
杨军
覃伯平
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University of Science and Technology Beijing USTB
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University of Science and Technology Beijing USTB
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Abstract

本发明提供了一种车载定位智能应答器，由功能芯片、GPS接收机、电源和GSM模块组成的终端设备。它采用GPS和移动通信技术，通过GSM与车辆监控中心连接实施。GPS接收机用来接收监控中心的信息和采集数据，功能芯片经过计算后进行合理地响应；无线通信采用GSM的短消息功能，用来发送车辆的位置数据和转发来自监控中心的控制信令；车辆监控中心来实时报告交通现状。其优点在于：能节省能量和空间信道资源，并能高速、准确地实施交通现状报告，解决了交通现状实时报告和GPS能量节省及空间信道资源占用的问题。

Description

车载定位智能应答器
技术领域
本发明属于车载GPS通信技术领域，特别是提供了一种车载定位智能应答器，可节省能量和空间资源，并能高速、准确报告交通现状。
背景技术
随着生活节奏的加快和生活质量的提高，在出行道路交通状况方面，人们希望能享受到更全面、更有效，以及快捷、准确和安全服务。全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)在电子信息技术发展的基础上，很快应用于交通行业，尤其是在车辆的防盗、报警、跟踪、定位、调度、管理等方面的应用较为成熟。现在全球定位系统(GPS)、全球移动通信系统(GSM)、地理信息系统(GIS)、数字移动网络的短消息通信技术(SMS)与计算机技术完美结合，应用于移动车辆监控定位系统，实现了合理快速地远程跟踪、调度和对远程移动车辆的实时监控，在提高工作效率、确保车辆安全方面起到了重大作用。
但是，现有的车载GPS定位系统和移动车辆监控定位系统，都采用全天候和在线连续信号交互传输，这样能量浪费较大，监控中心存储数据较多，信息传输将长时间占用带宽资源，会造成传输信号拥塞，影响信息传输的速度和安全性。另一方面，道路交通状况的报告服务系统，一般都采用各个路段人工采集车流数据，向监控中心报告后，由道路监控中心公布交通现状。报告的实时性和准确性得不到保证，还浪费人力物力资源。随着交通运输的高科技化和现代通信技术的高速发展，它已不能满足人们实际生活的需求。人们需要随时了解所处区域和将到达区域的道路交通现状，同时对道路交通报告的速度、准确性和车辆运行的安全保障提出了更高的要求。
发明内容
本产品的目的在于提供一种车载定位智能应答器，解决了交通实时报告和GPS能量节省及空间资源占用的问题。能节省能量和减少信息空间资源占用，并能高速、准确地实施交通现况报告。
本发明由功能芯片(功能芯片选用TI公司生产的MSP430F149)、GPS接收机(采用Trimble公司生产的Lassen-SQ标准型号为ASP69533-01的微小GPS模块)、电源和GSM模块(采用WAVECOM公司的WMOD2B)组成的终端设备。电源采用车载电平，同时与GPS接收机、GSM模块和功能芯片直接连接；GPS接收机直接与功能芯片相连进行数据交互传输；GSM模块通过一个电平转换芯片MAX232和功能芯片连接进行数据双向传送。GPS接收机主要用来接收卫星的定位信号，并根据接收到的信号解算出当前的地理位置信息，包括高精度的三维位置、速度和精确的时间信息，同时接收监控中心发送来的控制信息；功能芯片根据要求通过软件程序进行配置，把传来的数据经过计算后及时进行合理地响应；无线通信采用GSM的短消息功能，主要用来发送车辆的位置数据和接收来自监控中心的控制信令；车辆监控中心采用GIS技术来显示交通地区的电子地图，并在电子地图上标出受控车辆的当前位置和发送控制信令，实时报告交通现状。
本发明采用全球移动通信系统(GSM)作为监控中心与移动车辆之间的信息传输媒介，利用GPS定位技术、电子技术、计算机技术、网络技术，实现对移动目标位置与状态的监视、监控管理、报警求助和信息咨询。其中功能芯片根据实际所考察交通位置的要求，自动激发打开GPS接收机进行数据采集，或关闭电源以节省能量和减少空间占用资源，所有数据的I/O端口通过GPS接收机或GSM进行无线传输。
GPS接收机接到采集数据的指令时，根据车辆所处区域位置，若符合数据采集的需求条件，系统则自动激发并采集数据，应答器此时处于工作状态，把采集到的有用数据通过GSM传输给监控中心。否则处于关闭状态。监控中心与许多车载应答器相连，经过在线统计，在区间道路上单位时间内计算通过车辆数，从而测算出本区间道路的交通现状，并进行实时报告。
本发明的优点在于：根据现代GPS、GMS的性能，以及支持这些系统的空间无线网络带宽的需要，存在设计空间网络在运行时大量空间信道资源占用和能量消耗较大的问题，在不影响原有车辆运行性能、GPS工作效率和监控中心工作环境等交通现状的条件下，提供了一个具有高速、准确和实时报告交通现状，以及GPS的能量节省解决方案。该车载定位智能应答器是一个侧重于信息交互传输平台，实时报告交通现状，可以实现信息存储、高速准确传输。针对各种交通环境都可以很好地向人们提供可靠、实用的交通状况信息。
附图说明
图1为本发明工作原理图。
图2为本发明结构框图。
图3为本发明中芯片(PCB板)结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地描述：
如图1所示，整个智能应答器在全球移动通信系统GSM基础上运行，智能应答器通过GSM与车辆监控中心建立通信方式。整个系统利用GPS定位技术，根据接收信号解算出当前移动车辆的地理位置信息，包括高精度的三维位置和精确的时间信息。信息传输利用GSM的短消息功能，包括发送车辆的位置数据和接收来自监控中心的控制信令；车辆监控中心采用GIS技术来显示交通地区的电子地图，并在电子地图上标出受控车辆的当前位置和发送控制信令。智能应答器中GPS接收机接到采集数据的指令时，根据车辆所处区域位置以及实际所考察交通位置的要求，系统自动激发并采集数据，应答器此时处于工作状态，把采集到的有用数据通过GSM传输给监控中心。监控中心与许多车载应答器相连，经过在线统计，在区间道路上单位时间内计算通过车辆数，从而测算出本区间道路的交通现状，并进行实时报告。
如图2和图3所示，一种车载定位智能应答器，由功能芯片、GPS接收机、电源和GSM模块组成的终端设备。其中，功能芯片选用TI公司生产的MSP430F149，其具备功能通过软件配置；GPS接收机采用Trimble公司生产的Lassen-SQ标准型号为ASP69533-01的微小GPS模块；电源使用车载电平；GSM模块采用WAVECOM公司的WMOD2B。电源同时与GPS接收机、GSM模块和功能芯片直接连接，GPS接收机直接与功能芯片相连进行数据交互传输，GSM模块通过一个电平转换芯片MAX232和功能芯片连接进行数据双向传送。在图2中，USART0和USART1是功能芯片MSP430F149的两个串行通信接口，USART0用于与GSM模块进行通信，而USART1用于通过MAX232与GPS模块进行串行通信。
如图3所示，功能芯片选用TI公司的MSP430F149，封装形式为64QFP。稳压电源模块选用了LM2576-5和LM317芯片，其中LM2576-5产生+5v的电平，LM317产生+3.3v的电平。JP1和JP2是用来给功能芯片下载程序的JTAG接口，其中JP1是单排14针的，JP2是双列10针。SW1是复位开关，当程序运行出错时候，可以手动进行复位。GPS模块选用Trimble公司的接收机(Lassen-SQ)，接口为8针(2*4)，标准型号为ASP69533-01。GSM模块选用WAVECOM公司的WMOD2B型号，接口为9针的串口(DB9)，通信电平转换芯片选用MAXIM公司的MAX232芯片进行EIA/TIA-232-E与TTL电平之间的转换。所有资源的布线方式采取手动布线。

Claims (4)

1、一种车载定位智能应答器，其特征在于：由功能芯片、GPS接收机、电源和GSM模块组成的终端设备；电源采用车载电平，同时与GPS接收机、GSM模块和功能芯片直接连接；GPS接收机直接与功能芯片相连进行数据交互传输；GSM模块通过一个电平转换芯片MAX232和功能芯片连接进行数据双向传送；GPS接收机用来接收卫星的定位信号，并根据接收到的信号解算出当前的地理位置信息，包括高精度的三维位置、速度和精确的时间信息，同时接收监控中心发送来的控制信息；功能芯片根据要求通过软件程序进行配置，把传来的数据经过计算后及时进行合理地响应；无线通信采用GSM的短消息功能，用来发送车辆的位置数据和接收来自监控中心的控制信令；车辆监控中心采用GIS技术来显示交通地区的电子地图，并在电子地图上标出受控车辆的当前位置和发送控制信令，实时报告交通现状。
2、按照权利要求1所述的应答器，其特征在于：采用全球移动通信系统GSM作为监控中心与移动车辆之间的信息传输媒介，利用GPS定位技术、电子技术、计算机技术、网络技术，实现对移动目标位置与状态的监视、监控管理、报警求助和信息咨询；其中功能芯片根据实际所考察交通位置的要求，自动激发打开GPS接收机进行数据采集，或关闭电源以节省能量和减少空间占用资源，所有数据的I/O端口通过GPS接收机或GSM进行无线传输。
3、按照权利要求1或2所述的应答器，其特征在于：GPS接收机接到采集数据的指令时，根据车辆所处区域位置，若符合数据采集的需求条件，系统则自动激发并采集数据，应答器此时处于工作状态，把采集到的有用数据通过GSM传输给监控中心，否则处于关闭状态；监控中心与许多车载应答器相连，经过在线统计，在区间道路上单位时间内计算通过车辆数，从而测算出本区间道路的交通现状，并进行实时报告。
4、按照权利要求1所述的应答器，其特征在于：所述的功能芯片为TI公司生产的MSP430F149，GPS接收机为Trimble公司生产的Lassen-SQ标准型号为ASP69533-01的微小GPS模块，电源和GSM模块采用WAVECOM公司的WMOD2B。
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