CN203414593U

CN203414593U - 一种基于无线自组织通信的车载导航终端

Info

Publication number: CN203414593U
Application number: CN201320518408.9U
Authority: CN
Inventors: 胡驰; 严春哲
Original assignee: WUHAN MELIT COMMUNICATION CO Ltd
Current assignee: WUHAN MELIT COMMUNICATION CO Ltd
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2023-08-23

Abstract

本实用新型属于卫星导航应用和无线通信技术领域，具体为一种基于无线自组织通信的车载导航终端，包括CPU母板、射频子板、甚高频天线、卫星导航接收模块、北斗天线、LCD触摸屏、送受话器；所述CPU母板通过SPI接口分别与两个射频子板联接，两个射频子板分别通过射频同轴线缆联接甚高频天线；所述CPU母板通过通用串口与卫星导航接收模块联接，卫星导航接收模块通过射频同轴线缆与北斗天线联接；所述CPU母板通过IO口与LCD触摸屏联接；所述CPU母板通过音频线缆与送受话器联接。本实用新型即便在没有公共移动网络覆盖的各类区域，车队的各个车辆之间仍能实现语音通信和高精度定位信息的传递。

Description

一种基于无线自组织通信的车载导航终端

技术领域

本实用新型属于卫星导航应用和无线通信技术领域，具体为一种基于无线自组织通信的车载导航终端。

背景技术

基于全球卫星定位技术和GSM/CDMA等移动通信网络技术的车辆管理系统和车辆终端设备虽然得到了广泛应用，但是该类系统或终端设备的通信机制过多依赖于公共移动网络的服务质量。然而在山区、沙漠、草原、极地等人迹罕至之处，公共移动基站等基础设施并不普及；在自然灾害发生后，公共移动网络也有可能瘫痪。在上述情况下，基于公共移动网络通信技术的车辆管理系统系统或车辆终端设备的使用将受到限制。

另外，随着中国北斗卫星导航系统的建设和发展，基于GNSS北斗二代定位（BD-2）的技术也在不断发展，相关的车载导航应用也正逐步进入大众消费市场。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种基于无线自组织通信的车载导航终端，利用BD-2/GPS双模兼容定位的优势，实现基于SOTDMA（SOTDMA：自组织时分多址）无线通信技术的高精度车队调度管理。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是：一种基于无线自组织通信的车载导航终端，包括CPU母板、射频子板、甚高频天线、卫星导航接收模块、北斗天线、LCD触摸屏、送受话器；所述CPU母板通过SPI接口分别与两个射频子板联接，两个射频子板分别通过射频同轴线缆联接甚高频天线；所述CPU母板通过通用串口与卫星导航接收模块联接，卫星导航接收模块通过射频同轴线缆与北斗天线联接；所述CPU母板通过IO口与LCD触摸屏联接；所述CPU母板通过音频线缆与送受话器联接。

而且，所述CPU母板内包含MPU处理器、话音接口芯片和VOPP处理芯片，所述MPU处理器通过8位地址数据复用总线与VOPP处理芯片联接，VOPP处理芯片通过2M时分复用总线与话音接口芯片联接；所述MPU处理器通过SPI接口分别与两个射频子板联接，MPU处理器通过通用串口与卫星导航接收模块联接，MPU处理器通过IO口与LCD触摸屏联接；所述话音接口芯片通过音频线缆与送受话器联接。

而且，所述MPU处理器是AM3358ZCE型号，话音接口芯片是MC14LC5480型号，VOPP处理芯片是AC48802C-C型号。

而且，所述射频子板包括CMX7032型号的AIS数据处理器及SA58640型号的调频混频器。

而且，所述卫星导航接收模块为HwaNavMod--BG--1C型号的BD-2/GPS双系统接收模块。

而且，所述LCD触摸屏包含7吋YXM070LB05型号的LCD显示屏和7吋TP07002型号的触摸薄膜。

而且，所述送受话器为OSC-3型手持送话受话器。

本实用新型的优点如下。

1. 传输距离远，可用度高。系统利用SOTDMA技术，实现了自动中继功能，不仅增大了通信距离，而且增强了对复杂环境的适应性。

2. 组网能力强。每台设备支持2个射频接口单元，具备2个发射机，4个接收机，网络节点数量不小于128个。

3. 通过同屏多车可视化的效果，方便了车队指挥和调度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是CPU母板的结构示意图。

图3是射频子板的结构示意图。

图4是本实施例的基本组网示意图。

图5是本实施例的信息转发示意图。

图6是本实施例的同屏多车可视化示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实现本实用新型所述的技术方案，需要在每个移动节点（即每台车）配置1台基于无线自组织通信的车队调度管理导航终端设备，如图1所示，本实施例提供一种基于无线自组织通信的车载导航终端，由1个CPU母板、2个射频子板、2个甚高频天线、1个卫星导航接收模块、1个北斗天线、1个LCD触摸屏、1个送受话器构成。

CPU母板通过SPI接口与两个射频子板联接，两个射频子板分别通过射频同轴线缆与甚高频天线联接；CPU母板通过通用串口与卫星导航接收板联接，卫星导航接收板通过射频同轴线缆与北斗天线联接；CPU母板通过通用IO口与LCD触摸屏联接，并通过音频线缆与送受话器连接。

该设备接收卫星定位系统的定位信息和定时信息，通过LCD触摸屏显示车队各车辆的实时位置信息和操作指令，通过该屏幕的可点击的触控按钮还可激活相应的车队调度管理指令。设备通过送受话器接收本地用户的语音信息，并播放其他车辆的语音信息。该设备通过2个用户可定制的VHF/UHF的无线信道构建基于自组织时分多址（SOTDMA）的组网通道，借此实现车辆之间实时定位信息以及话音压缩编码信息的发送和接收。

CPU母板，如图2所示，该母板完成如下功能。

1. 接收并解析卫星导航模块的定位信息，并完成系统语音的采样编码和数字压缩，并通过SOTDMA网络将其发送给车队的指挥车辆。

2. 通过SOTDMA网络接收其他车辆的实时位置信息，并叠加地图信息和本车的位置信息后，再在LCD触摸屏上显示。

3. 通过SOTDMA网络接收其他车辆的话音信息，并完成数字解压缩和音频解码和还原。

4. 响应本车用户的屏幕指令点击操作，并完成相应的指挥调度管理信息的传递。

5. 用于配置和管理本设备的其他模块，并协同完成SOTDMA网络的维护。

CPU母板可选用基于TI公司的AM3358ZCE的MPU（MPU：微处理器）的实时操作系统，该实时操作系统提供了LCD显示和控制功能、图形处理功能以及丰富的总线接入功能，并通过软件实现SOTDMA网络的管理和维护。该母板采用了MC14LC5480型号的Codec（Codec：语音编解码）芯片实现语音的采样编码与解码还原，采用AC48802C-C型号的VOPP处理芯片实现数字语音信息的压缩和解压缩。

上述MPU处理器通过8位地址数据复用总线与VOPP处理芯片联接，VOPP处理芯片通过2M时分复用总线与话音接口芯片联接。

另外，CPU母板的MPU处理器通过Uart通用串口所连接的HwaNavMod--BG--1C型号的BD-2/GPS双系统接收模块，并外置TM-212-D型双频天线模块，提供了基于NMEA0183标准定位数据格式的BD-2/GPS双频兼容定位信息。

另外，CPU母板的MPU处理器通过IO排线所连接的LCD触摸屏的7吋YXM070LB05型号LCD显示屏，提供了800×480像素的16.7M色彩的图像显示功能；通过IO排线所连接的LCD触摸屏的7吋TP07002型号的4线电阻触摸薄膜，提供了与触摸坐标相关的触摸反馈模拟信号。

另外，CPU母板的话音接口芯片通过音频线缆所连接的OSC-3型手持送话受话器，提供了按压抢占式送话受话功能。

上述CPU母板的MPU处理器通过SPI接口分别与两个射频子板联接。射频子板，如图3所示，用于本节点的基于一个VHF/UHF频点的SOTDMA网络的收发数据与射频传输信号之间的转换。该子板采用了支持半双工或全双工的GMSK（高斯滤波最小频移键控）与FSK（频移键控）调制解调功能并支持AIS（自动识别系统）数据处理的套片CMX7032作为核心部件，并通过SA58640型号的调频混频器，以及功率放大器等模拟器件完成上述功能。

除此之外，通过SPI总线，CPU母板还可调节射频子板的工作方式，并查询和统计本子板无线信道的各项参数，用以支持SOTDMA网络的管理和维护。

设备间采用第一个频点作为定位信息传递通道，采用第二个频点作为语音信息通道。现以4个节点的定位信息传递为例，简述无线组织通信的车队管理导航终端设备的组网方法和转发机制。语音信息的传递与此类似。

如图4所示，在每个节点上安置一台该设备。设备间通过SOTDMA无线组网技术自动协商并确定自己的Tn时隙，并利用该时隙定时广播自己的定位位置信息。同时，每个设备在没有发送信息时，均可监听并收集所有其他时隙的信息。例如图4中，最终确定A车使用第1时隙、B车使用第2时隙、C车使用第3时隙、D车使用第4时隙分别广播各自位置信息；A车在第2、3、4时隙分别接收B车、C车、D车发出的信息。

如图5所示，当指定A车作为队长车时（A车需要实时获取B车，C车，D车的位置并进行管理），且A车和D车信号不可直达时，通过私有路由协议算法确定B车C车还需要通过SOTDMA无线组网技术额外申请时隙通道来转发各自收到的D车信息，以确保A车收到D车信息。图中B车额外申请了T5时隙用来转发收到的D车信息，C车额外申请了T6时隙用来转发收到的D车信息，A车此时收不到D车T4的信息，可以接收T5、T6的信息，通过过滤，选择时刻最近的D车信息进行后续图像显示处理。

如图6所示，队长车辆A的显示屏上动态的显示了其他车辆的位置信息和自己的位置信息，实现了同屏多车的可视化。在此基础上，还可实现相关的例如车辆点击呼叫、调度信息编辑和发送等其他调度管理功能。

本实用新型采用了自组织时分多址的通信组网手段，即便在没有公共移动网络覆盖的各类区域，车队的各个车辆之间仍能实现语音通信和高精度定位信息的传递，保障了各车辆间的语音通信和高精度导航定位信息的共享，从而为高速行进中的车队提供高可靠的调度管理平台。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于无线自组织通信的车载导航终端，其特征在于：包括CPU母板、射频子板、甚高频天线、卫星导航接收模块、北斗天线、LCD触摸屏、送受话器；所述CPU母板通过SPI接口分别与两个射频子板联接，两个射频子板分别通过射频同轴线缆联接甚高频天线；所述CPU母板通过通用串口与卫星导航接收模块联接，卫星导航接收模块通过射频同轴线缆与北斗天线联接；所述CPU母板通过IO口与LCD触摸屏联接；所述CPU母板通过音频线缆与送受话器联接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线自组织通信的车载导航终端，其特征在于：所述CPU母板内包含MPU处理器、话音接口芯片和VOPP处理芯片，所述MPU处理器通过8位地址数据复用总线与VOPP处理芯片联接，VOPP处理芯片通过2M时分复用总线与话音接口芯片联接；所述MPU处理器通过SPI接口分别与两个射频子板联接，MPU处理器通过通用串口与卫星导航接收模块联接，MPU处理器通过IO口与LCD触摸屏联接；所述话音接口芯片通过音频线缆与送受话器联接。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线自组织通信的车载导航终端，其特征在于：所述MPU处理器是AM3358ZCE型号，话音接口芯片是MC14LC5480型号，VOPP处理芯片是AC48802C-C型号。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于无线自组织通信的车载导航终端，其特征在于：所述射频子板包括CMX7032型号的AIS数据处理器及SA58640型号的调频混频器。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种基于无线自组织通信的车载导航终端，其特征在于：所述卫星导航接收模块为HwaNavMod--BG--1C型号的BD-2/GPS双系统接收模块。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种基于无线自组织通信的车载导航终端，其特征在于：所述LCD触摸屏包含7吋YXM070LB05型号的LCD显示屏和7吋TP07002型号的触摸薄膜。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种基于无线自组织通信的车载导航终端，其特征在于：所述送受话器为OSC-3型手持送话受话器。