CN2798111Y - Gsm/gprs车辆定位监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种GSM/GPRS车辆定位监控***，***主要包括主处理器；GSM模块，用于利用GSM网进行通讯；GPS模块：用于GPS模块用于接收GPS卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置；显示模块：用于及时显示汽车行驶时的动态数据；PC机处理软件***：解算后在监控中心的电子地图上显示车辆的动态位置及行车路线；其中主处理器通过串行口与GSM模块和GPS模块相连接，主处理器通过数据总线和控制线与显示模块相连接。本实用新型的有益效果是：定位准确、时时监控、反应速度快、设备简单、易于操作，利用电信公共网络短消息信号传输GSM/GPRS的定位数据和其他信息，从而实现了车辆的定位、监控和报警等功能。

Description

GSM/GPRS车辆定位监控***

技术领域

本实用新型涉及一种定位监控***，主要是一种GSM/GPRS车辆定位监控***。

背景技术

目前全球卫星定位***(Global Positioning System，GPS)的技术已经比较成熟，使用也非常方便，通过专用的GPS模块即可方便地获得车载GPS智能终端所在的全球定位坐标。其定位精度比较高，一般误小于15m。其原理是采用了GSM/GPRS无线数据通讯技术，经过解算后得到车辆的动态位置，车辆终端设备的GSM/GPRS模块将带有车辆位置信息的短消息发送到监控中心，监控中心通过GSM通讯模块接收车辆终端发送来的带有位置的短消息，经解算后在监控中心的电子地图上显示车辆的动态位置及行车路线，监控中心可利用GSM/GPRS通讯网向车辆司机发送语音短信等调度指示。目的是保障自己的车辆安全。人们坐在家里即可在电子地图上看到自己家的车辆的行驶方位，及时了解自家车的行驶状态和车辆停驶时的状态。

如何把定位信息发送给ITS中心一直是比较难解决的问题之一。以往的ITS***多采用集群通信***实现车载终端与ITS中心的通讯。但是这种***具有覆盖区域小、安装维护费用高、技术复杂等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述的不足，而提供一种有效解决定位信息等问题的GSM/GPRS车辆定位监控***。

本实用新型通过以下技术方案来完成上述目的。这种GSM/GPRS车辆定位监控***，***主要包括主处理器；GSM模块，用于利用GSM网进行通讯；GPS模块：用于GPS模块用于接收GPS卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置，随时随地接收到所在区域的基站运行参数，并向新基站发送本机识别码和原位置归属区识别码，进行登记；显示模块：用于及时显示汽车行驶时的动态数据；PC机处理软件***：通过GSM通讯模块接收车辆终端发送来的带有位置的短消息，经解算后在监控中心的电子地图上显示车辆的动态位置及行车路线；其中主处理器通过串行口与GSM模块和GPS模块相连接，主处理器通过数据总线和控制线与显示模块相连接。

本实用新型的有益效果是：车载GPS智能终端通过GPS卫星定位自己的全球坐标；然后以消息或GPRS数据通讯方式把定位信息发送到ITS中心，ITS中心的控制调度命令也是通过GSM/GPRS网络发送到车载GPS智能终端中，终端与ITS中心的通讯符合专用的命令协议；最后，互联网的用户还可以通过VPN专用网技术或其它安全联网技术连接到ITS中心，以控制、查看车载终端的状态。***的优点在于定位准确、时时监控、反应速度快、设备简单、易于操作。***采用独立的车载设备和详细的市区电子地图，利用电信公共网络短消息信号传输GSM/GPRS的定位数据和其他信息，从而实现了车辆的定位、监控和报警等功能。

附图说明：

图1是本实用新型硬件***的结构示意图；

图2是本实用新型的GSM模块硬件连接示意图；

图3是本实用新型的软件***的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。如图所示，这种GSM/GPRS车辆定位监控***，***主要包括主处理器；GSM模块，用于利用GSM网进行通讯；GPS模块：用于GPS模块用于接收GPS卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置，随时随地接收到所在区域的基站运行参数，并向新基站发送本机识别码和原位置归属区识别码，进行登记；显示模块：用于及时显示汽车行驶时的动态数据；PC机处理软件***：通过GSM通讯模块接收车辆终端发送来的带有位置的短消息，经解算后在监控中心的电子地图上显示车辆的动态位置及行车路线；其中主处理器通过串行口与GSM模块和GPS模块相连接，主处理器通过数据总线和控制线与显示模块相连接。其硬件***结构如图1所示。

1、主控单片机：主控单片机采用具有两个串口的高性能单片机W77E58。在***中，主控单片机负责接收用户的手柄输入信号和GPS输入信号；对GPS信号进行计算，以获得当前的经、纬度坐标；接收并解析ITS中心发送的短消息命令，按命令进行上传定位坐标、报警等操作；另外还负责把***的运行状态及ITS的信息通过液晶屏显示出来。

2、GSM模块：使用GSM模块可以方便地利用GSM网进行通讯。它同主控制器以串行口的方式连接，并采用一定的波特率进行通信。主控制器可以通过AT命令控制GSM模块使其发送短消息，使用GPRS传送数据或进行语音通话。GSM模块硬件连接图如图2所示。GSM模块与单片机之间采用标准的串行口进行通讯，通讯的最高波特率可以达到115200bit/s。GSM模块与SIM卡之间主要通过SIMCLK和SIMDATA信号线进行数据通信。为了保证发送短消息与短消息到达之间的时间间隔尽量短，选用的SIM卡最好是同一个电信运营商提供的。在使用GPRS功能时，还需要选择支持GPRS的SIM卡，并开通GPRS服务。GSM模块还支持驱动两路麦克风、两路扬声器和一路蜂鸣器。其中一路麦克风和扬声器可以连到手柄的听筒上，以实现车载电话功能。

3、GPS模块：GPS模块用于接收GPS卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置。采用的GPS模块由变频器、信号通道、微处理器和存储单元组成。GPS模块通过串行口向主控制器发送定位坐标；主控制器也可以向GPS模块发送设置命令，以控制GPS模块的状态和工作方式。GPS模块需要配备专门的GPS天线接收GPS卫星信号。一般在比较开阔的地区，需接收到三颗以上的GPS卫星信号才能进行准确定位。在车载GPS智能终端***中，把天线放置在车顶可以有比较好的定位效果。

4、电源模块：电源模块用于给***中的其它模块供电。终端***需要电源模块提供三路电压，分别为：3.6V、5V、3.3V。其中，GSM模块在发送和接收数据时需要的电流比较大(约为2A)，选用了National公司的LM2576电源芯片。它是一种PWM方式调制的高功率稳压芯片，可以提供高达3.5A的尖锋电流。电源模块中还设计了后备电池***，在车载电源不工作或被破坏时给车载GPS终端供电。在车载电源工作正常的情况下，后备电池会自动被充电。

5、车载GPS智能终端软件***的设计：首先介绍程序响应的中断***。由于单片机与模块之间的通讯是不定期、不定长的通讯，为了保证不出现阻塞情况，***采用中断接收方式：把接收到的所有数据在中断过程中放入对应的循环缓冲区之中，然后由主程序解析接收到的串口数据。单片机还要响应另外两个中断：一个是报警按钮被按下时触发的中断；另一个是定时中断，它每20ms触发一次，用于检测GSM模块的超时应答。车载GPS智能终端软件***的主要功能是由主程序完成的。主程序采用状态机的***结构，其总体结构图如图4所示。其中，(a)为总体流程框图，(b)为GSM报文处理部分流程图，(c)为GPS报文处理部分流程图。终端可以处于8种状态：空闲、上传定位信息、定时上传定位信息、拨号、通话中、网络无法连通、GPS无法定位、报警。状态间的切换主要由ITS中心通过发送消息的命令报文控制。程序工作时先进行初始化工作，然后进入主控制循环。在主控制循环中首先检查GSM数据缓冲区中是否有完整的GSM数据包，如果有则进行解析，并根据协议中的控制命令改变终端所处的状态。接着判断GPS数据缓冲区中是否有完整的GPS数据包，如果有则取出并解析出当前的全球定位坐标，以供上传坐标时使用。最后根据终端所处的状态对终端进行操作，例如：如果终端处于上传定位消息的状态，则控制GSM模块上传定的消息。

实验证明，车载GPS智能终端可以较好地完成终端定位、与ITS中心通讯、报警、拨打车载电话等功能，并且具有成本较低、***覆盖面广、使用维护费用低、通讯可靠等特点。但是，由于***主要采用GSM***的短消息进行通讯，因此无法做到实时通讯。在本***的基础上稍加改进就可以使用GPRS技术代替短消息进行数据传输，其“永远在线”的特点可保证数据的实时传输。

工作原理：

移动通信***是目前用户最多覆盖范围最广的公众通信***。GSM/GPRS网采用蜂窝式结构，把覆盖区分成若干个小区(微小区甚至微微小区)，小区的范围根据用户多少和地理环境有大有小；大的小区工作半径达拾多公里，小的小区工作半径仅有百米以下。

GSM/GPRS***在每个基本蜂窝小区内都建有收、发基站及基站信息处理中心。为了实现手机漫游通信和便于管理和收费，GSM/GPRS网设有一套用户位置登记和注册管理***，而每个基站都有专用频道发射本基站的网络运行参数。网络运行参数包括频道号CH，基站识别码BSIC，信号强度SS等数据。基站识别码BSIC就对应着唯一的本基站的地理位置。

GSM/GPRS移动台只要开机就随时随地接收到所在区域的基站运行参数，并向新基站发送本机识别码和原位置归属(注册)区识别码，进行登记。这个工作过程是手机自动进行的并不显示也无需用户干预。若对手机设置AT指令则手机可把基站运行参数显示出来.我们还可用AT指令把基站地址码提取出来，编成短信息，由手机发送到另一手机(监控中心)，若用户(监控中心)有相应区域的基站识别码，基站地址数据手册或地图信息***，就可知道前端手机的实际所处位置和状态。

车载单元即GSM/GPRS接收机在接收到GSM/GPRS地标定位数据后，自动计算出自身所处的地理位置的坐标，由GSM/GPRS传输设备将计算出来的位置坐标数据连同传感器信息由车载控制单元处理后经GSM/GPRS通信机发送到GSM/GPRS公用数字移动通信网，短信息服务中心通过与DDN专线将数据送到监控平台上，中心处理器将收到的坐标数据及其它数据还原后，与GIS***的电子地图相匹配，并在电子地图上直观地显示车辆实时坐标的准确位置，各用户可用自己的权限上网进行自有车辆信息的收发、查询等工作，在电子地图上清楚而直观地掌握车辆的动态信息(位置、状态、行驶速度等)。同时还可以在车辆遇险或出现意外事故时进行种种必要的遥控操作。

主要功能：

车载机所提供的车辆运动状态数据有：车辆方位、运行速度、运行方向、时间信息等。

1、车载机定位控制：车载机开启后，行跟踪管理。车载机可时时报位，也可以按照指定时间间隔自动报位；

2、防盗报警：当汽车进入设防状态，如盗贼打开车门，或企图将车开走，安装在车上的报警器将自动发出报警信号，通过GSM/GPRS***送到网控中心，发出声光报警信号。

3、遇劫报警：车辆遇劫时，可使用防劫暗开关或操纵遥控器发出报警信号。报警信号通过GSM/GPRS***送到网控中心，***采用遥控监听方式对人为的误触发报警进行识别。

4、人工报警：***除有自动报警功能外，还有人工报警功能，车主可直接将警情报告指挥中心。指挥中心核实车主身份后，可对车辆进行定位、追踪、控制。

5、警情复核：***接收到入网车辆的报警信息后，网控中心采用语音平台自动拨通车主的电话或寻呼机，以核实报警信息的真伪。

6、交通事故报警：当车辆发生交通事故时，可自动或操纵遥控器发出求助信号，并传送到监控中心。

7、与″I10″联网***采用国籍标准的TCP/IP协议与公安″110″报警***进行联网，形成统一的处警体制。

8、历史数据记录、回放：根据所保存的历史数据，可平面回放所选车辆的实际行车过程，准确再现所选车辆的行车路线轨迹及时间，为处理乘客投诉、路上事故、被盗被抢等突发事件提供有力证据。

工作方式：

主动方式：个人发送指令——前端接收——返回信息——电子地图显示同时文本位置信息返回

被动方式：遇险报警——发送位置信息——个人接收位置信息——转发回指挥中心电子地图文本位置返回报警音。

Claims (3)

1、一种GSM/GPRS车辆定位监控***，其特征在于：***主要包括主处理器；GSM模块，用于利用GSM网进行通讯；GPS模块：用于GPS模块用于接收GPS卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置，随时随地接收到所在区域的基站运行参数，并向新基站发送本机识别码和原位置归属区识别码，进行登记；显示模块：用于及时显示汽车行驶时的动态数据；PC机处理软件***：通过GSM通讯模块接收车辆终端发送来的带有位置的短消息，经解算后在监控中心的电子地图上显示车辆的动态位置及行车路线；其中主处理器通过串行口与GSM模块和GPS模块相连接，主处理器通过数据总线和控制线与显示模块相连接。

2、根据权利要求1所述的GSM/GPRS车辆定位监控***，其特征在于：GSM模块分别与处理器、喇叭、麦克风、SIM卡相连接，GSM模块与SIM卡之间主要通过SIMCLK和SIMDATA信号线进行数据通信。

3、根据权利要求1所述的GSM/GPRS车辆定位监控***，其特征在于：所述的GPS模块由变频器、信号通道、微处理器和存储单元组成。

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