專利名稱：Gps定位操作時的功耗控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及跟蹤器技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種GPS定位操作時的功耗控制裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般的GPS跟蹤器，在進行GPS定位操作時，對于GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的星歷數(shù)據(jù)有極大的依賴。在集裝箱跟蹤器中，雖然申請人發(fā)明了顯著降低GPRS模塊功耗的控制技術(shù)，實現(xiàn)了對于集裝箱的長時間，甚至超長時間的跟蹤、監(jiān)控以及防盜，但是，GPS模塊定位操作時的功耗也是非常大的，有時候比GPRS發(fā)射時的功耗還要大，使得整個產(chǎn)品難以實現(xiàn)微功耗的要求，影響到了整個產(chǎn)品的技術(shù)指標。根據(jù)申請人極低功耗的集裝箱跟蹤器的試驗結(jié)果，如果采用傳統(tǒng)的GPS定位操作模式，一次GPS定位的功耗略大于一次GPRS發(fā)射的功耗。因此，雖然降低了 GPRS模塊的功耗，但是，總的功耗卻受到了 GPS定位操作的影響，使得跟蹤器的工作時間縮短，發(fā)射次數(shù)減少，技術(shù)指標不盡如人意。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種GPS定位操作時的功耗控制裝置，大大降低跟蹤器定位操作的功耗，同時，顯著降低跟蹤器的功耗，延長跟蹤器的工作時間，使得整個跟蹤器實現(xiàn)微功耗的要求。一種GPS定位操作時的功耗控制裝置，其特征在于所述GPS定位操作時的功耗控制裝置包括GPS模塊、電源電路和CPU，CPU與GPS模塊之間線路連接，GPS模塊和CPU均由電源電路供電，其中CPU與GPS模塊之間進行普通數(shù)據(jù)交換，另外CPU會對于GPS模塊的星歷數(shù)據(jù)以及當前GPS模塊的運動狀態(tài)進行讀取和保存，且在下一次GPS定位操作時，提供給GPS模塊作為計算的輔助數(shù)據(jù)，電源電路不僅在GPS模塊啟動時，向模塊提供工作電壓，同時還要向GPS模塊提供保存星歷數(shù)據(jù)以及運動狀態(tài)的維持電壓。所述CPU與GPS模塊之間進行的普通數(shù)據(jù)交換就是當CPU發(fā)出數(shù)據(jù)讀取指令后，GPS模塊會根據(jù)指令將經(jīng)緯度、速度等常規(guī)信息發(fā)給CPU。所述CPU通過線路與GPRS模塊之間連接，GPRS模塊與GPS模塊之間通過線路連接。所述進行處理后的GPS星歷數(shù)據(jù)在間隔不超過3小時時，作為每一次GPS定位操作的輔助計算依據(jù)，所述進行處理后GPS運動數(shù)據(jù)作為每一次GPS定位操作的輔助計算依據(jù)，在星歷數(shù)據(jù)及GPS模塊運動數(shù)據(jù)的參考下，使GPS定位操作在兩次間隔的定位不超過3小時的條件下，總是處于熱啟動狀態(tài)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點。本實用新型改進了 GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原來的1/10以下，進一步降低了 GPRS/GPS跟蹤器總的功耗，實現(xiàn)了微功耗的要求。通過本實用新型的技術(shù)，將一次GPS定位的操作功耗降低到原來的1/10，與一次GPRS發(fā)射的功耗相比較，從大致相同降低到了可以忽略不計。這樣，在使用同樣容量電池的情況下，幾乎將跟蹤器的工作時間延長了一倍，發(fā)射次數(shù)幾乎增加了一倍。取得了非常令人滿意的技術(shù)指標。因為通過相應(yīng)的實驗比較一般的GPS/GPRS跟蹤器，一次定位并發(fā)送位置信息的操作，GPS定位的功耗略大于一次GPRS發(fā)射的功耗，通過本實用新型所述技術(shù)方案之后，一次GPS定位的功耗遠遠小于一次GPRS模塊發(fā)射的功耗,幾乎可以忽略不計，這樣，進一步降低了 GPS/GPRS跟蹤器的功耗，達到了更好的性能指標。因此與普通的GPS跟蹤器的設(shè)計相比較，本實用新型所述技術(shù)方案顯著減少了 GPS定位操作的功耗，進一步提高了電池驅(qū)動GPS/GPRS跟蹤器的性能指標，在使用同樣容量的電池的條件下，發(fā)射次數(shù)可以增加大約一倍，或者說，工作時間可以延長一倍。

圖1為本實用新型GPS定位操作時的功耗控制裝置原理方框圖。圖2為本實用新型涉及到保存星歷數(shù)據(jù)以及GPS運動信息的操作示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型GPS定位操作時的功耗控制裝置作進一步詳細描述。如圖1，本實用新型GPS定位操作時的功耗控制裝置，包括GPRS模塊、GPS模塊、電源電路和CPU，CPU與GPRS模塊之間線路連接，CPU與GPS模塊之間線路連接，GPRS模塊與GPS模塊之間線路連接，GPRS模塊、GPS模塊和CPU均由電源電路供電，在CPU控制下對GPS星歷數(shù)據(jù)進行處理和保存以及對GPS模塊的運動狀態(tài)進行處理和保存。其中進行處理后的GPS星歷數(shù)據(jù)在間隔不超過3小時時，作為每一次GPS定位操作的輔助計算依據(jù)，進行處理后GPS運動數(shù)據(jù)作為每一次GPS定位操作的輔助計算依據(jù)，使GPS定位操作在兩次間隔的定位不超過3小時的條件下，總是處于熱啟動狀態(tài)。通過如圖2，可以獲得如下關(guān)系I)電源與GPS模塊的連接有兩條線，表明電源不僅要在GPS模塊啟動時，向模塊提供工作電壓。同時還要向GPS模塊提供保存星歷數(shù)據(jù)以及運動狀態(tài)的維持電壓。這是一個重要的技術(shù)措施。2)在CPU與GPS模塊之間畫了兩對雙向連接線。一對連接線代表了 CPU與GPS模塊之間的普通數(shù)據(jù)交換，就是當CPU發(fā)出數(shù)據(jù)讀取指令后，GPS模塊會根據(jù)指令將經(jīng)緯度、速度等常規(guī)信息發(fā)給CPU。另外一對連線表示了根據(jù)CPU內(nèi)的“GPS數(shù)據(jù)處理保存函數(shù)”這一個特別設(shè)計的軟件，CPU會對于GPS模塊的星歷數(shù)據(jù)以及當前運動狀態(tài)進行讀取和保存。同時，在下一次GPS定位操作時，提供給GPS模塊作為計算的輔助數(shù)據(jù)。這樣，由于有了輔助數(shù)據(jù)的支持，GPS模塊的計算就不需要重復(fù)下載所有的星歷數(shù)據(jù)，不需要重復(fù)一次冷啟動，而是立即可以進入熱啟動狀態(tài)。本實用新型改進了 GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原來的1/10以下，進一步降低了 GPRS/GPS跟蹤器總的功耗，實現(xiàn)了微功耗的要求。采用本實用新型的技術(shù)，將一次GPS定位的操作功耗降低到原來的1/10，與一次GPRS發(fā)射的功耗相比較，從大致相同降低到了可以忽略不計。這樣，在使用同樣容量電池的情況下，幾乎將跟蹤器的工作時間延長了一倍，發(fā)射次數(shù)幾乎增加了一倍。取得了非常令人滿意的技術(shù)指標。在GPS定位操作時，對于GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的星歷數(shù)據(jù)有極大的依賴，這里面涉及到一系列GPS定位的理論知識。GPS定位操作時一般有冷啟動和熱啟動兩種模式。在每一次定位的間隔時間非常短的時候，GPS模塊可以處于熱啟動的模式，持續(xù)時間只有3秒。但是，冷啟動的時間非常長，一般為30幾秒?；蛘哒f冷啟動模式的功耗比熱啟動模式的功耗大10倍。 根據(jù)GPS定位的理論，在進行一次GPS定位操作時1)GPS模塊需要記錄原有的星歷數(shù)據(jù)，如果兩次定位的間隔時間過長，就需要重新下載星歷數(shù)據(jù)。2)GPS模塊需要有準確的當前位置、速度以及時間的信息。3)在確定了當前天空中的衛(wèi)星之后，需要下載相關(guān)的星歷數(shù)據(jù)，如果沒有歷史資料，就需要30秒的時間進行完全星歷數(shù)據(jù)下載，這也就是為什么冷啟動需要30幾秒時間的原因。而是否需要進行完全數(shù)據(jù)下載，取決于當前衛(wèi)星是不是曾經(jīng)看到過的衛(wèi)星。一般來說，曾經(jīng)看到過的衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)可以維持約3小時，隨后就會衰減。也就是說，對于星歷歷史數(shù)據(jù)的處理和保存，會影響到是進入冷啟動狀態(tài)，還是可以保持在熱啟動狀態(tài)。從理論上說，如果可以恰當?shù)挠涗洝⒈４嫘l(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)，對于不同時刻在天空中看到的衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)進行合理的處理，就有可能在相當長的時間間隔內(nèi)(一般為3小時)，仍然可以保證GPS模塊保持熱啟動的狀態(tài)。如果沒有這方面的技術(shù)，一般的GPS模塊只能夠在幾分鐘或者十幾分鐘間隔時，保持熱啟動。本實用新型的技術(shù)要點是，對于GPS星歷數(shù)據(jù)進行了深入的研究，對于GPS模塊當前位置信息與星歷數(shù)據(jù)的關(guān)系進行了深入的研究，對于兩個不同定位時刻從天空看到的衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)的保存、處理方法進行了深入研究，著重處理了以下兩個問題I)對于GPS星歷數(shù)據(jù)進行必要的處理和保存，這樣，對于在每兩次定位之間的間隔小于3小時的情況下，GPS定位有了星歷數(shù)據(jù)作為輔助，所需要的時間大大減少，或者說功耗大大減少。2)對于GPS模塊的運動狀態(tài)進行必要的處理和保存，這些數(shù)據(jù)可以作為下一次GPS定位操作的參考，結(jié)果是定位操作的時間大大縮短了，或者說功耗大大減少。本實用新型所述技術(shù)方案的綜合結(jié)果就是，在間隔不超過3小時時，每一次的GPS定位操作，有了星歷數(shù)據(jù)作為參考，又有了 GPS模塊運動數(shù)據(jù)作為參考，因此，定位操作的速度非?？欤孕∮跓釂拥?秒。與一般的冷啟動相比較，定位時間減少到了 1/10以下，一次定位的功耗也降到了 1/10以下。通過相應(yīng)的實驗比較一般的GPS/GPRS跟蹤器，一次定位并發(fā)送位置信息的操作，GPS定位的功耗略大于一次GPRS發(fā)射的功耗。通過本實用新型所述技術(shù)方案之后，一次GPS定位的功耗遠遠小于一次GPRS模塊發(fā)射的功耗，幾乎可以忽略不計。這樣，進一步降低了 GPS/GPRS跟蹤器的功耗，達到了更好的性能指標。與普通的GPS跟蹤器的設(shè)計相比較，本實用新型所述技術(shù)方案顯著減少了 GPS定位操作的功耗，進一步提高了電池驅(qū)動GPS/GPRS跟蹤器的性能指標。在使用同樣容量的電池的條件下，發(fā)射次數(shù)可以增加大約一倍，或者說，工作時間可以延長一倍。下面是在電池驅(qū)動GPS/GPRS跟蹤器的開發(fā)過程中，對于本實用新型所述技術(shù)方案進行了實際的驗證。驗證的結(jié)果如下如果不是采用本實用新型所述技術(shù)方案，同時進行GPS定位以及GPRS發(fā)射，可以測定一個相應(yīng)的發(fā)射次數(shù)。采用了本實用新型所述技術(shù)方案之后，在同樣的條件下，同時進行GPS定位操作和位置信息發(fā)射，發(fā)射次數(shù)提高了 2倍多。顯示功耗顯著下降，或者說工作時間顯著延長，大大提高了電池驅(qū)動GPS/GPRS跟蹤器的性能。
權(quán)利要求1.一種GPS定位操作時的功耗控制裝置，其特征在于所述GPS定位操作時的功耗控制裝置包括GPS模塊、電源電路和CPU，CPU與GPS模塊之間線路連接，GPS模塊和CPU均由電源電路供電， 其中CPU與GPS模塊之間進行普通數(shù)據(jù)交換，另外CPU會對于GPS模塊的星歷數(shù)據(jù)以及當前GPS模塊的運動狀態(tài)進行讀取和保存，且在下一次GPS定位操作時，提供給GPS模塊作為計算的輔助數(shù)據(jù)， 電源電路不僅在GPS模塊啟動時，向模塊提供工作電壓，同時還要向GPS模塊提供保存星歷數(shù)據(jù)以及運動狀態(tài)的維持電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPS定位操作時的功耗控制裝置，其特征在于所述CPU通過線路與GPRS模塊之間連接，GPRS模塊與GPS模塊之間通過線路連接。
專利摘要本實用新型公開了GPS定位操作時的功耗控制裝置，其包括GPS模塊、電源電路和CPU，CPU與GPS模塊之間線路連接，GPS模塊和CPU均由電源電路供電，其中CPU與GPS模塊之間進行普通數(shù)據(jù)交換，另外CPU會對于GPS模塊的星歷數(shù)據(jù)以及當前GPS模塊的運動狀態(tài)進行讀取和保存，且在下一次GPS定位操作時，提供給GPS模塊作為計算的輔助數(shù)據(jù)，電源電路不僅在GPS模塊啟動時，向模塊提供工作電壓，同時還要向GPS模塊提供保存星歷數(shù)據(jù)以及運動狀態(tài)的維持電壓。本實用新型改進了GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原來的1/10以下，進一步降低了GPRS/GPS跟蹤器總的功耗，實現(xiàn)了微功耗的要求。
文檔編號G01S19/02GK202837548SQ20122043440
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者羊曉寧 申請人:廣州星尋通訊科技有限公司