专利名称：车载gps数据无线收发器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通讯设备的技术领域，具体的说是特指车载GPS数据无线收发器。
背景技术：
目前市场上有很多GPS应用设备，将GPS卫星定位系统用于车辆的行驶轨迹监控。一般是采用GPS卫星定位系统与移动网络结合的方式，实时监控车辆的运行。这种方式运营的缺点是成本较高，尤其是在一些网络无法覆盖的地区会出现监控盲区。因此，在一些对实时性要求不太严格，但注重其行驶的历史轨迹的应用场合，上述方式显然不适合。另外，也有采用IC卡记录的方式，虽然可以避免上述缺点，但也存在着记录容量�。僮鞣乘觯琁C卡在长期使用后容易出现磨损，造成无法使用等问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种车载GPS数据无线收发器，它可克服现有技术中的一些不足。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是车载GPS数据无线收发器，它主要包括壳体，装在壳体内的GPS接收器，其特征在于逻辑控制单元分别与卫星定位接收�？�、中央处理单元、具有内置天线的无线收发处理电路连接，中央处理单元还分别与静态存储器、复位及电源管理单元、大容量存储器、具有内置天线的无线收发处理电路相连接，复位及电源管理单元分别与备用电池、电源连接，备用电池与静态存储器连接。
本实用新型，它针对现有的各种GPS应用设备的缺点，将GPS定位功能和短距离无线数据传输技术有机的结合起来，开发出一种崭新的GPS应用设备，继而形成一种新颖，廉价，高效，快捷的非接触式车辆管理模式。
本实用新型与现有技术相比具有以下特点1、它可以紧固在车辆上，对安装位置没有太大的限制，只要能接收到无线电信号的位置都可以安装；2、由于具有较大的存储功能，它可以将本车的相关重要信息记录下来。包括车辆牌号，运输的货物清单，出发点，目的地，行驶路线要求等，大大方便了货运公司的管理；3，可以将接收到的GPS数据经压缩后，记录在大容量非易失存储器里，单片最大存储容量达4MB，按每10秒记录一个轨迹点，可以连续记录70小时，若每3分钟记录一个轨迹点，则可连续记录50天；4、挪威Nordic公司的短距离无线数据传输芯片NRF401，传输速度可达到20K/秒。
本实用新型将卫星定位装置和无线通讯有机结合起来，它既可以对车辆行驶的轨迹做全天候记录，又不需要任何网络的支持。其数据的收发是通过无线方式，自动检测，无需人工干预。不受任何网络环境的限制。也不产生任何使用费用。本装置可广泛用于移动目标的定位，监控，指挥和调度，实现车辆的跟踪，提供出行路线，行车调度指挥及紧急援助。尤其适合自来水，电力等公司抢险和急救车上，实现对抢险和急救车辆的指挥和调度，可大大提高抢险和急救工作的效率，降低了由灾，险情带来的经济损失。这种装置还适合在一些不需要实时监控的货运，船运公司的生产管理应用。
图1为本实用新型一实施例的电路框图图2为图1的具体电路图具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
本实用新型主要包括壳体，装在壳体内的GPS接收器，其特征在于GPS接收天线10与卫星定位接收�？�1连接，逻辑控制单元2分别与卫星定位接收模块1、中央处理单元3、具有内置天线的无线收发处理电路4连接，中央处理单元3还分别与静态存储器9、复位及电源管理单元7、大容量存储器5、具有内置天线的无线收发处理电路4相连接，复位及电源管理单元7分别与备用电池8、电源6连接，备用电池8与静态存储器9连接。本实用新型的框图中电路除了电源均可视为现有技术，实施中所述的电源主要由整流器V1，∏型LC滤波器及DC/DC变换器U10组成，具体的连接关系为，DC/DC变换器U10的插脚1分别与电容C20、电容C21的另一端、电容C19的一端、电感L2的一端连接，DC/DC变换器的插脚2分别与二极管D1、电感L1的一端连接，该变换器的插脚4分别与电容C18、电容C23、电容C10、电容C11的一端连接，整流器V1的插脚3分别与电感L2的另一端、电容C17、电容C22的一端连接，整流器V1的插脚4分别与电容C19、电容C17、电容C22、电容C18、电容C23、电容C10、电容C11的另一端连接。
车载GPS数据无线收发器，GPS接收器接收到GPS定位信息，送至中央处理单元，经过压缩后存放在大容量的FLASH存储器里。记录了行驶轨迹的车辆回到车管中心后，可通过短距离无线数据传输方式将轨迹数据送往车管中心。
自动读写操作，由于采用无线方式操作，可以做到在使用过程中，无需人工干预，当车辆行驶进入监管区域后，能自动检测车辆，解析车牌号码，完成历史轨迹及相关信息的读取。
使用方便，无限制。工作频率为国际通用的业余433MHZ，ISM频段，采用微发射功率、高接收灵敏度的设计，使用时对周围干扰很�。扌枭昵胛尴叩缧砜芍ぁ�
具有良好的性价比，本设备在使用过程无费用支出，与采用GSM等方式，利用移动网络进行监控相比较，本设备无需任何使用费用。这对于那些对实时性要求不太高，但注重对历史轨迹检查的应用场合来说，可以大大减少成本。
本实用新型的工作原理及详细功能说明如下(请参见图2)电源部分由整流器V1，∏型LC滤波器(C17，L2，C19)，DC/DC变换器U10等组成，允许输入10-30V交/直流电源，可以满足绝大多数车辆的使用要求。
中央处理单元由CPU(U7)，锁存器(U1，U4)，静态存储器(U3)等组成，完成对整个设备的统一控制。静态存贮器带有备用电池，提供掉电期间的数据保护，暂存未满一页的GPS数据。
锁存器U8用于为大容量FLASH存储器提供高位地址。
复位及电源管理电路由电源管理电路(U2，R1，R2)等组成。主要功能是完成对CPU的复位以及程序运行监控，电源电压监视，静态存储器数据保护等。当电源电压过低或掉电时，及时保护静态存储器中的重要数据不致丢失。
大容量存储器是一片4MB的FLASH存储器(U4)，最大存储容量为512K字节，可以多次反复使用。行驶中的GPS数据及车辆相关信息就记录在该存储器中，可以将定位接收�？榻邮盏降腉PS数据经压缩后，记录在大容量存储器里，单片最大存储容量达4MB。
逻辑控制单元由两片74HCT02，(U5，U6)及其他一些辅助电路组成。功能是在CPU的控制下，实现CPU自身的串行通讯口与无线通讯接口和GPS�？榻涌谥涞奈奕哦谢�。这样做可以有效减小系统的复杂程度，提高可靠性，降低成本。无线收发处理电路是本实用新型的关键。它采用挪威Nordic公司的nRF401单片无线收发电路(U11)，微功率发送，高灵敏度接收。本实用新型采用内部集成天线，大大减小天线尺寸。还可以根据通讯距离要求，调整R14电阻的大小可以改变发射功率，以适应不同监管场合的要求。C38，C39为天线匹配电阻，根据实际环境做一些微调，以达到最佳通讯效果。本电路最大发射功率不大于+10mW。
无线收发电路数据接口是通过控制逻辑电路与中央控制单元相连，中央控制单元还直接控制着其频道切换，休眠，接收/发送切换等。
连接器J6配接GARMIN公司的GPS25LVS卫星定位�？�。
本实用新型的使用过程为，中央处理单元根据设定的GPS读写时间间隔，通过逻辑控制单元的SEL1信号，控制其自身的串行口是连接到GPS定位接收�？榛故俏尴呤辗⒋淼缏分械奈尴叩缡辗⒛？椋盙PS读取时间未到时，接收定位接收�？榈亩ㄎ恍藕牛邮帐奔湮�1.5秒，接收完毕后，返回无线电收发�？椋绦嗍悠湮尴叨丝冢员Ｖざ猿倒苤行牡目刂泼钭鞒黾笆毕煊Γ籊PS定位数据输出格式可通过信号RX设定成NEMA0183格式，19200bps，每秒输出一帧GPRMC数据，以确保在1.5秒内至少能接收一帧完整的GPS定位信息，无线收发处理电路中的收发控制采用了前导码加CRC效验措施，以滤除无效杂波数据，提高传输可靠性；逻辑控制单元主要由两片74HCT02或非门组成，信号RXD、TXD为中央处理单元的串口信号，RXD1、TXD1是接收定位接收�？榈氖淙隲输出信号，RXD2、TXD2为无线收发处理电路中的收发数据信号，SEL1信号控制上述两组信号之间的切换，SEL1为高电平时，连接定位接收�？椋琒EL1为低电平时，连接无线电收发�？椋庋戳邮钡亩丝谀鼙Ｖの叩缙剑悦庠斐芍醒氪淼ピ慕邮湛诓蠖�。复位及电源管理单元和备用电池一起管理着整个装置的复位及掉电后的静态存储器内部的数据保护，当有电时，复位电路检测到电源电压正�：螅蛑醒氪淼ピ⒊鱿低掣次恍藕牛醒氪淼ピ脊ぷ鳎⒃市砭蔡娲⑵髡６列床僮鳎逼涞缭垂芾淼ピ苍谑笨碳觳榈缭吹缪梗坏钡缭吹舻缁虻缪瓜陆档较低澄薹üぷ魇保缭垂芾淼ピ蚓蔡娲⑵髂诓糠⒊鼋剐慈氲男藕牛北赣玫缭椿嶙远蚓蔡娲⑵魈峁┑缭矗笆北；ぞ蔡娲⑵髂诓康氖菝庠馄苹担恢醒氪淼ピ９ぷ魇保岫ㄊ毕蚋次还芾淼ピ峁┮恢致龀逍藕疟硎咀陨碓谡９ぷ鳎蹦持衷蛟斐芍醒氪淼ピぷ饕斐Ｊ保次还芾淼ピ薹ㄊ盏礁寐龀逍藕牛不嵯蛑醒氪淼ピ⒊龈次恍藕牛醒氪淼ピ嶂匦驴脊ぷ鳎坏闭９ぷ魇保醒氪淼ピü呒刂频ピ嗍幼沤邮漳？槭涑龅氖荩诿挥杏行У氖保醒氪淼ピㄊ钡慕谇谢坏蕉ㄎ唤邮漳？�(GPS�？�)试图接收GPS定位数据，并将收到的GPS数据帧暂存在含有掉电保护的静态存储器中，当存满一页(256个字节)后，再转存到大容量存储器中，以减少写入次数，增加存储器的使用寿命，当本车载GPS数据无线收发器行使至车管中心时，中央处理单元通过逻辑控制单元连接到无线电收发�？榻焯邮盏降某倒苤行牡暮艚行藕牛⒋涓醒氪淼ピ醒氪淼ピＶ菇邮誈PS无线通讯数据，并维持与车管中心的无线通讯，中央处理单元先将本车的车牌号发给车管中心，经验证后会根据需要将存储在大容量存储器中的数据发给车管中心，也可以重新接收车管中心的写入数据，例如货物信息，行车路线规定等，并将这些数据也存入大容量存储器，以备目的地车管中心的读取、验证、检查等；当某车辆从车管中心监管区域出发时，车管中心将捕捉到本车辆的存在，开始将该车辆及货物的相关信息写入本装置。该装置开始按预先设定的GPS记录间隔时间，将接收到的卫星定位数据进行压缩处理，记录在大容量存储器里。同时，中央处理单元不断检测着无线接口上的数据，等待着目的地车管中心的读取要求。车辆在行驶过程中，不需要任何网络的支持。当车辆行驶到目的地车管中心时，车管中心会自动检测到该车辆的到来，解析出该车辆的牌号，完成对车辆行驶轨迹及所有相关信息的读�。⒋嫒氤倒苤行牡募嗫叵低持校菪枰稍诔倒苤行钠教ǖ牡缱拥赝忌峡梢栽傧殖盗拘惺坏墓旒�。
权利要求1.车载GPS数据无线收发器，它主要包括壳体，装在壳体内的GPS接收器，其特征在于逻辑控制单元分别与卫星定位接收模块、中央处理单元、具有内置天线的无线收发处理电路连接，中央处理单元还分别与静态存储器、复位及电源管理单元、大容量存储器、具有内置天线的无线收发处理电路相连接，复位及电源管理单元分别与备用电池、电源连接，备用电池与静态存储器连接。
2.根据权利要求1所述的车载GPS数据无线收发器，其特征在于所述的电源主要由整流器(V1)，∏型LC滤波器及DC/DC变换器(U10)组成，具体的连接关系为，DC/DC变换器(U10)的插脚1分别与电容(C20)、电容(C21)的另一端、电容(C19)的一端、电感(L2)的一端连接，DC/DC变换器的插脚2分别与二极管(D1)、电感(L1)的一端连接，该变换器的插脚4分别与电容(C18)、电容(C23)、电容(C10)、电容(C11)的一端连接，整流器(V1)的插脚3分别与电感(L2)的另一端、电容(C17)、电容(C22)的一端连接，整流器(V1)的插脚4分别与电容(C19)、电容(C17)、电容(C22)、电容(C18)、电容(C23)、电容(C10)、电容(C11)的另一端连接。
3.根据权利要求1或2所述的车载GPS数据无线收发器，其特征在于可以将定位接收模块接收到的GPS数据经压缩后，记录在大容量存储器里，单片最大存储容量达4MB。
专利摘要本实用新型涉及车载GPS数据无线收发器，其特征为逻辑控制单元分别与卫星定位接收�？�、中央处理单元、具有内置天线的无线收发处理电路连接，中央处理单元还分别与静态存储器、复位及电源管理单元、大容量存储器、具有内置天线的无线收发处理电路相连接，复位及电源管理单元分别与备用电池、电源连接，备用电池与静态存储器连接。本装置可广泛用于移动目标的定位，监控，指挥和调度，实现车辆的跟踪，提供出行路线，行车调度指挥及紧急援助。尤其适合自来水，电力等公司抢险和急救车上，实现对抢险和急救车辆的指挥和调度，可大大提高抢险和急救工作的效率，降低了由灾、险情带来的经济损失。
文档编号G01S5/02GK2619267SQ0323138
公开日2004年6月2日 申请日期2003年5月21日 优先权日2003年5月21日
发明者翟夫文, 马国强 申请人:上海英迪信息技术有限公司
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