一種貨柜拖車車架定位跟蹤電路及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于定位跟蹤領(lǐng)域，特別涉及一種貨柜拖車車架定位跟蹤電路及裝置。本發(fā)明通過采用包括車架尾燈電源接口、GPRS模塊、GPS模塊、寬電壓充電模塊、電池切換模塊、通信控制模塊、振動(dòng)感應(yīng)模塊、充電電池以及一次性電池的車架定位跟蹤電路，由寬電壓充電模塊在車架尾燈電源接口有電流輸出時(shí)為電池切換模塊與充電電池供電，電池切換模塊根據(jù)充電電源端的電壓輸出由充電電池或?qū)掚妷撼潆娔K輸出的電流，或輸出一次性電池輸出的電流，通信控制模塊在處于工作狀態(tài)時(shí)通過判斷附近ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)是否存在將位置信息發(fā)送到GPRS模塊或聯(lián)網(wǎng)工作，整個(gè)電路實(shí)現(xiàn)了電能存儲(chǔ)、自動(dòng)切換通信方式以及自動(dòng)調(diào)整工作頻率的功能，具有使用時(shí)間較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于定位跟蹤領(lǐng)域，特別涉及一種貨柜拖車車架定位跟蹤電路及裝置。 一種貨柜拖車車架定位跟蹤電路及裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 貨柜拖車具有大范圍、長(zhǎng)距離移動(dòng)的特點(diǎn)，為了方便管理，對(duì)其進(jìn)行定位跟蹤是非 常必要的。由于貨柜拖車拖頭與車架經(jīng)常處于分離狀態(tài)，因此一般都會(huì)在拖頭與車架內(nèi)分 別安裝兩套定位跟蹤電路。
[0003] 貨柜拖車拖頭能夠通過發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作給自身的電氣電路提供電能，并能 將電能儲(chǔ)存起來備用，安裝于拖車拖頭內(nèi)部的定位跟蹤電路可以長(zhǎng)時(shí)間工作。
[0004] 然而，貨柜拖車車架自身沒有電源供應(yīng)，安裝于貨柜拖車車架的定位跟蹤電路 只能采用一次性電池作為電源。無論車架處于移動(dòng)狀態(tài)還是靜止?fàn)顟B(tài)，定位跟蹤電路都 需要向管理中心定期發(fā)送位置信息。目前大多數(shù)定位跟蹤電路都采用了 GPS (Global Positioning System,全球定位裝置）模塊確定位置信息并米用GPRS (General Packet Radio Service，通用分組無線服務(wù)技術(shù)）模塊直接向管理中心發(fā)送位置信息，其工作需 要較大的工作電流。理論上，定位跟蹤電路本身的平均工作電流約為250毫安，對(duì)于一個(gè) 10000毫安時(shí)的一次性電池，可連續(xù)提供電能40小時(shí)。如果每20分鐘發(fā)送一次位置信息， 每次工作1分鐘，該一次性電池也只能間歇供應(yīng)電能400小時(shí)，也就是大約一個(gè)月的時(shí)間。 另外，貨柜拖車一般都是野外工作，晝夜溫差與各地區(qū)氣溫變化都非常大，溫度變化會(huì)影響 電池容量，進(jìn)一步縮短了定位跟蹤電路的使用時(shí)間。
[0005] 綜上所述，現(xiàn)有的貨柜拖車車架定位跟蹤電路存在使用時(shí)間短的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種貨柜拖車車架定位跟蹤電路，旨在解決現(xiàn)有的貨柜拖 車車架定位跟蹤電路存在使用時(shí)間短的問題。
[0007] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種貨柜拖車車架定位跟蹤電路，包括車架尾燈電源接口、 GPRS模塊以及GPS模塊，所述車架尾燈電源接口的各輸出端為貨柜拖車車架各尾燈的電源 正極端，所述車架尾燈電源接口的接地端接地，所述GPS模塊用于根據(jù)接收到的請(qǐng)求信號(hào) 輸出位置信息，所述GPRS模塊用于將接收到的位置信息發(fā)送至管理中心；在所述貨柜拖車 車架定位跟蹤電路在附近有ZigBee (無線個(gè)域網(wǎng)）自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)由所述ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)確 定所述位置信息并將所述位置信息發(fā)送到所述管理中心；所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路 還包括：
[0008] 寬電壓充電模塊、電池切換模塊、通信控制模塊、振動(dòng)感應(yīng)模塊、充電電池以及一 次性電池；
[0009] 所述寬電壓充電模塊的第一輸入端、第二輸入端以及第三輸入端分別連接所述車 架尾燈電源接口的第一輸出端、第二輸出端以及第三輸出端，所述寬電壓充電模塊用于在 所述車架尾燈電源接口有電流輸出時(shí)對(duì)所述電流進(jìn)行降壓處理并為所述電池切換模塊供 電以及為所述充電電池提供充電電流，在所述車架尾燈電源接口無電流輸出時(shí)停止工作； [0010] 所述電池切換模塊的充電電源端連接所述寬電壓充電模塊的電源輸出端，所述電 池切換模塊的供電電源端連接所述一次性電池的正極，所述電池切換模塊用于在所述充電 電源端的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)輸出由充電電源端輸入的電流，在所述充電電源端的電壓低于 預(yù)設(shè)值時(shí)輸出由供電電源端輸入的電流；
[0011] 所述振動(dòng)感應(yīng)模塊的輸出端連接所述通信控制模塊的第三輸入端，所述振動(dòng)感應(yīng) 模塊用于根據(jù)外部振動(dòng)強(qiáng)度向所述通信控制模塊發(fā)送振動(dòng)信號(hào)；
[0012] 所述通信控制模塊的電源端同時(shí)連接所述電池切換模塊的電源輸出端、所述GPRS 模塊的電源端以及所述GPS模塊的電源端，所述通信控制模塊的第一輸入端與第一輸出 端分別連接所述GPRS模塊的輸出端與輸入端，所述通信控制模塊的第二輸入端與第二 輸出端分別連接所述GPS模塊的輸出端與輸入端，所述通信控制模塊用于根據(jù)所述振動(dòng) 信號(hào)調(diào)整工作頻率，在處于工作狀態(tài)且所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路附近不存在所述 ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)向所述GPS模塊發(fā)送所述請(qǐng)求信號(hào)并將接收的所述位置信息發(fā)送到所 述GPRS模塊，在所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路附近存在所述ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)接入所 述ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)；
[0013] 所述充電電池的正極連接所述寬電壓充電模塊的電源輸出端，所述充電電池的負(fù) 極接地，所述充電電池用于在電量未滿并且所述寬電壓充電模塊的電源輸出端有電流輸出 時(shí)充電，在所述充電電源端的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值并且所述寬電壓充電模塊的電源輸出端無電 流輸出時(shí)向所述電池切換模塊放電；
[0014] 所述一次性電池的負(fù)極接地，所述一次性電池用于在所述充電電源端的電壓低于 預(yù)設(shè)值時(shí)向所述電池切換模塊放電。
[0015] 本發(fā)明的另一目的還在于提供一種包括上述貨柜拖車車架定位跟蹤電路的貨柜 拖車車架定位跟蹤裝置。
[0016] 本發(fā)明通過采用包括車架尾燈電源接口、GPRS模塊、GPS模塊、寬電壓充電模塊、 電池切換模塊、通信控制模塊、振動(dòng)感應(yīng)模塊、充電電池以及一次性電池的車架定位跟蹤電 路，由所述寬電壓充電模塊在所述車架尾燈電源接口有電流輸出時(shí)為所述電池切換模塊供 電并為所述充電電池提供充電電流，所述電池切換模塊在所述充電電源端的電壓達(dá)到預(yù)設(shè) 值時(shí)輸出由所述充電電池或所述寬電壓充電模塊輸出的電流，在所述充電電源端的電壓低 于預(yù)設(shè)值時(shí)輸出由一次性電池輸出的電流，所述通信控制模塊根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)調(diào)整工作 頻率，在處于工作狀態(tài)時(shí)通過判斷附近ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)是否存在將所述位置信息發(fā)送到 所述GPRS模塊，或連接所述網(wǎng)絡(luò)并根據(jù)ZigBee協(xié)議工作，整個(gè)貨柜拖車車架定位跟蹤電路 實(shí)現(xiàn)了電能存儲(chǔ)、自動(dòng)切換通信方式以及自動(dòng)調(diào)整工作頻率的功能，具有使用時(shí)間較長(zhǎng)的 優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的貨柜拖車車架定位跟蹤電路的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的貨柜拖車車架定位跟蹤電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的貨柜拖車車架定位跟蹤電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明通過采用包括車架尾燈電源接口、GPRS模塊、GPS模塊、寬電壓充電模塊、 電池切換模塊、通信控制模塊、振動(dòng)感應(yīng)模塊、充電電池以及一次性電池的車架定位跟蹤電 路，解決了現(xiàn)有的貨柜拖車車架定位跟蹤電路存在使用時(shí)間短的問題。
[0022] 圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的貨柜拖車車架定位跟蹤電路的模塊結(jié)構(gòu)，為了 便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，詳述如下：
[0023] 該貨柜拖車車架定位跟蹤電路包括車架尾燈電源接口 100、GPRS模塊400以及GPS 模塊600,車架尾燈電源接口 100的各輸出端為貨柜拖車車架各尾燈的電源正極端，車架尾 燈電源接口 100的接地端接地，GPS模塊600用于根據(jù)接收到的請(qǐng)求信號(hào)輸出位置信息， GPRS模塊400用于將接收到的位置信息發(fā)送至管理中心；在貨柜拖車車架定位跟蹤電路在 附近有ZigBee (無線個(gè)域網(wǎng)）自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)由ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)確定位置信息并將位置信息 發(fā)送到管理中心；貨柜拖車車架定位跟蹤電路還包括：
[0024] 寬電壓充電模塊200、電池切換模塊300、通信控制模塊500、振動(dòng)感應(yīng)模塊700、充 電電池 BT1以及一次性電池 BT2。
[0025] 寬電壓充電模塊200的第一輸入端、第二輸入端以及第三輸入端分別連接車架尾 燈電源接口的第一輸出端L1、第二輸出端L2以及第三輸出端L3，寬電壓充電模塊200用于 在車架尾燈電源接口有電流輸出時(shí)對(duì)電流進(jìn)行降壓處理并為電池切換模塊300供電以及 為充電電池 BT1提供充電電流，在車架尾燈電源接口 100無電流輸出時(shí)停止工作。
[0026] 電池切換模塊300的充電電源端連接寬電壓充電模塊200的電源輸出端，電池切 換模塊300的供電電源端連接一次性電池 BT2的正極，電池切換模塊300用于在充電電源 端的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)輸出由充電電源端輸入的電流，在充電電源端的電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí) 輸出由供電電源端輸入的電流。
[0027] 振動(dòng)感應(yīng)模塊700的輸出端連接通信控制模塊500的第三輸入端，振動(dòng)感應(yīng)模塊 700用于根據(jù)外部振動(dòng)強(qiáng)度向通信控制模塊500發(fā)送振動(dòng)信號(hào)；
[0028] 通信控制模塊500的電源端同時(shí)連接電池切換模塊300的電源輸出端、GPRS模塊 400的電源端以及GPS模塊600的電源端，通信控制模塊500的第一輸入端與第一輸出端分 別連接GPRS模塊400的輸出端與輸入端，通信控制模塊500的第二輸入端與第二輸出端分 別連接GPS模塊600的輸出端與輸入端，通信控制模塊500用于根據(jù)振動(dòng)信號(hào)調(diào)整工作頻 率，在處于工作狀態(tài)且所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路附近不存在ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)向 所述GPS模塊600發(fā)送所述請(qǐng)求信號(hào)并將接收的所述位置信息發(fā)送到所述GPRS模塊400， 在所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路附近存在ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)接入所述ZigBee自組網(wǎng) 絡(luò)。
[0029] 充電電池 BT1的正極連接寬電壓充電模塊200的電源輸出端，充電電池 BT1的負(fù) 極接地，充電電池 BT1用于在電量未滿并且寬電壓充電模塊200的電源輸出端有電流輸出 時(shí)充電，在充電電源端的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值并且寬電壓充電模塊200的電源輸出端無電流輸 出時(shí)放電。
[0030] 一次性電池 BT2的負(fù)極接地，一次性電池 BT2用于在充電電源端的電壓低于預(yù)設(shè) 值時(shí)向電池切換模塊300放電。
[0031] 具體地,振動(dòng)感應(yīng)模塊700可以為振動(dòng)傳感器。
[0032] 在本發(fā)明實(shí)施例中，還可以包括陰極連接寬電壓充電模塊200的信號(hào)端，陽極連 接通信控制模塊500的第四輸入端的二極管D6，用于在充電電池電量充滿時(shí)將寬電壓充電 模塊200發(fā)出的充電完成信號(hào)傳輸?shù)酵ㄐ趴刂颇K500。
[0033] 在本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)設(shè)值為根據(jù)GPRS模塊400、通信控制模塊500以及GPS模塊 600的額定工作電壓設(shè)定的電壓值，如3. 3V、5V等等。
[0034] 在本發(fā)明實(shí)施例中，車架尾燈電源接口的第一輸出端L1、第二輸出端L2以及第三 輸出端L3分別可以為剎車燈、轉(zhuǎn)向燈以及夜間燈的電源正極端。
[0035] 圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的貨柜拖車車架定位跟蹤電路的示例電路結(jié)構(gòu)， 為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，詳述如下：
[0036] 作為本發(fā)明一實(shí)施例，寬電壓充電模塊200包括：
[0037] 二極管D1、二極管D2、二極管D3、電容C1、電容C2、電壓轉(zhuǎn)換芯片U1以及充電芯片 U2 ；
[0038] 二極管D1的陽極、二極管D2的陽極以及二極管D3的陽極分別是寬電壓充電模塊 200的第一輸入端、第二輸入端以及第三輸入端，二極管D1的陰極、二極管D2的陰極、二極 管D3的陰極以及電容C1的第一端共接于電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的輸入端VIN，電容C1的第二 端接地，電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的輸出端V0UT與電容C2的第一端共接于充電芯片U2的輸入端 SYS，電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的接地端與電容C2的第二端共接于地，充電芯片U2的輸出端BATT 是寬電壓充電模塊200的電源輸出端。
[0039] 具體地，電壓轉(zhuǎn)換芯片U1可以為型號(hào)為K7805T-500或K7809T-500的芯片，充電 芯片U2可以為MP2625或MP2611的芯片。
[0040] 在本發(fā)明實(shí)施例中，充電芯片U2的信號(hào)端/CHG0K還可以是寬電壓充電模塊200 的信號(hào)端。
[0041] 作為本發(fā)明的一實(shí)施例，電池切換模塊300包括：
[0042] 電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電 阻R10、電阻R11、電容C3、電容C4、電容C5、二極管D4、二極管D5、NPN型三極管Ql、PNP型 三極管Q2、P型M0S管Q3、P型M0S管Q4以及電壓檢測(cè)芯片U3 ;
[0043] 二極管D4的陽極是電池切換模塊300的充電電源端，電阻R1的第一端、電容C4 的第一端以及P型M0S管Q4的源極共接于二極管D4的陽極，電阻R1的第二端、電容C4的 第二端以及P型M0S管Q4的柵極共接于電阻R6的第一端，電阻R2的第一端與電容C3的 第一端共接于二極管D4的陽極，電容C3的第二端接地，電阻R2的第二端與電阻R3的第一 端共接于電壓檢測(cè)芯片U3的輸入端VDD，電阻R3的第二端接地，電壓檢測(cè)芯片U3的接地端 GND接地，電壓檢測(cè)芯片U3的輸出端V0UT連接電阻R4的第一端，電阻R4的第二端與電阻 R5的第一端共接于NPN型三極管Q1的基極，電阻R5與NPN型三極管Q1的發(fā)射極共接于 地，NPN型三極管Q1的集電極、電阻R6的第二端、電阻R7的第一端共接于電阻R8的第一 端，電阻R7的第二端、二極管D4的陰極以及二極管D5的陰極共接于PNP型三極管Q2的發(fā) 射極，電阻R8的第二端連接PNP型三極管Q2的基極，PNP型三極管Q2的集電極與電阻R9 的第一端共接于電阻R10的第一端，電阻R9的第二端接地，電阻R10的第二端、電容C5的 第一端以及電阻R11的第一端共接于P型M0S管Q3的柵極，電容C5、電阻R11以及二極管 D5的陽極共接于P型M0S管Q3的源極形成電池切換模塊300的供電電源端，P型M0S管Q3 的漏極與P型M0S管Q4的漏極連接形成電池切換模塊300的電源輸出端。
[0044] 具體地，電壓檢測(cè)芯片U3可以是型號(hào)為HT7033或HT7033-1的芯片。
[0045] 作為本發(fā)明的一實(shí)施例，通信控制模塊500包括：
[0046] 通信控制芯片U4、電容C6、電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電感L1、電感L2以 及天線TP1 ;
[0047] 通信控制芯片U4的電源端VCC是通信控制模塊500的電源端，通信控制芯片U4 的第一端P1是通信控制模塊500的第一輸出端，通信控制芯片U4的第二端P2是通信控制 模塊500的第一輸入端，通信控制芯片U4的第三端P3是通信控制模塊500的第二輸出端， 通信控制芯片U4的第四端P4是通信控制模塊500的第二輸入端，通信控制芯片U4的第五 端P5是通信控制模塊500的第三輸入端，通信控制芯片U4的射頻正極端RP_P連接電容C7 的第一端，電容C7的第二端與電容C8的第一端共接于電感L2的第一端，電容C8的第二端 接地，電感L2的第二端與電容C10的第一端共接于電容C9的第一端，電容C10的第二端連 接天線TP1的收發(fā)端，電容C9的第二端與電容C6的第一端共接于電感L1的第一端，電感 L1的第二端接地，電容C6的第一端連接通信控制芯片U4的射頻負(fù)極端RP_N。
[0048] 具體地，通信控制芯片U4可采用型號(hào)為CC2530或CC2290的芯片。
[0049] 在本發(fā)明實(shí)施例中，通信控制芯片U4的第六端P6還可以是通信控制模塊500的 第四輸入端。
[0050] 圖3示出了本發(fā)明另一實(shí)施例提供的貨柜拖車車架定位跟蹤電路的示例電路結(jié) 構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，詳述如下：
[0051] 作為本發(fā)明的另一實(shí)施例，電池切換模塊300包括：
[0052] 電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電 阻R10、電阻R11、電容C3、電容C4、電容C5、二極管D4、二極管D5、N型M0S管Ql、P型M0S 管Q2、P型M0S管Q3、P型M0S管Q4以及電壓檢測(cè)芯片U3 ;
[0053] 二極管D4的陽極是電池切換模塊300的充電電源端，電阻R1的第一端、電容C4 的第一端以及P型M0S管Q4的源極共接于二極管D4的陽極，電阻R1的第二端、電容C4的 第二端以及P型M0S管Q4的柵極共接于電阻R6的第一端，電阻R2的第一端與電容C3的 第一端共接于二極管D4的陽極，電容C3的第二端接地，電阻R2的第二端與電阻R3的第一 端共接于電壓檢測(cè)芯片U3的輸入端VDD，電阻R3的第二端接地，電壓檢測(cè)芯片U3的接地端 GND接地，電壓檢測(cè)芯片U3的輸出端V0UT連接電阻R4的第一端，電阻R4的第二端與電阻 R5的第一端共接于N型M0S管Q1的柵極，電阻R5與N型M0S管Q1的源極共接于地，N型 M0S管Q1的漏極、電阻R6的第二端、電阻R7的第一端共接于電阻R8的第一端，電阻R7的 第二端、二極管D4的陰極以及二極管D5的陰極共接于P型M0S管Q2的源極，電阻R8的第 二端連接P型M0S管Q2的柵極，P型M0S管Q2的漏極與電阻R9的第一端共接于電阻R10 的第一端，電阻R9的第二端接地，電阻R10的第二端、電容C5的第一端以及電阻R11的第 一端共接于P型M0S管Q3的柵極，電容C5、電阻R11以及二極管D5的陽極共接于P型M0S 管Q3的源極形成電池切換模塊300的供電電源端，P型M0S管Q3的漏極與P型M0S管Q4 的漏極連接形成電池切換模塊300的電源輸出端。
[0054] 在圖3所示的本發(fā)明另一實(shí)施例中，寬電壓充電模塊200與通信控制模塊500的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與上述圖2所示的一致，且工作原理也相同，因此不再贅述。
[0055] 以下結(jié)合圖2進(jìn)一步說明上述接口轉(zhuǎn)換電路的工作原理：
[0056] 在車架尾燈電源接口 100有電流輸出且充電電池 BT1的輸出電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)的 時(shí)候，車架上任一尾燈工作時(shí)其電源正極均會(huì)通過與其連接的二極管輸送電流到電壓變換 芯片U1的輸入端VIN，經(jīng)過電壓變換芯片U1降壓處理之后由其輸出端V0UT輸出到充電芯 片U2的輸入端SYS，充電芯片U2通過其輸出端向電池切換模塊300與充電電池 BT1供電。 當(dāng)充電電池 BT1的電量充滿時(shí)，充電芯片的信號(hào)端/CHG0K輸出低電平信號(hào)。在車架尾燈電 源接口 100無電流輸出的時(shí)候，寬電壓充電模塊200停止工作，充電電池 BT1處于待放電狀 態(tài)。
[0057] 在電池切換模塊300的充電電源端口電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，電壓檢測(cè)芯片U3的輸入 端VDD檢測(cè)到經(jīng)過電阻R2與電阻R3分壓后的電壓信號(hào)，電壓檢測(cè)芯片U3的輸出端V0UT輸 出一個(gè)高電平信號(hào)。此時(shí)NPN型三極管Q1由于基極處于高電平狀態(tài)而導(dǎo)通，同時(shí)，PNP型三 極管Q2的由于基極處于低電平狀態(tài)而導(dǎo)通，P型M0S管Q4由于柵極處于低電平而導(dǎo)通，P 型M0S管Q3由于柵極處于高電平而截止，因此，供電電源端與電源輸出端之間的連接斷開， 而充電電源端與電源輸出端之間的連接導(dǎo)通。此時(shí)電池切換模塊300將充電電池 BT1輸出 的電流通過電源輸出端輸出。
[0058] 同理，在電池切換模塊300的充電電源端口電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，電壓檢測(cè)芯片U3 的輸出端V0UT輸出一個(gè)低電平信號(hào)。此時(shí)NPN型三極管Q1由于基極處于低電平狀態(tài)而截 止，同時(shí)，PNP型三極管Q2的由于基極處于高電平狀態(tài)而截止，P型M0S管Q4由于柵極處于 高電平而截止，P型M0S管Q3由于柵極處于低電平而導(dǎo)通，因此，供電電源端與電源輸出端 之間的連接導(dǎo)通，而充電電源端與電源輸出端之間的連接斷開。此時(shí)電池切換模塊300將 一次性電池 BT2輸出的電流通過電源輸出端輸出。
[0059] 在貨柜拖車車架移動(dòng)的時(shí)候，振動(dòng)感應(yīng)模塊700持續(xù)向通信控制模塊發(fā)送振動(dòng)信 號(hào)，此時(shí)通信控制模塊500增大對(duì)外通信的頻率。在貨柜拖車車架靜止的時(shí)候，振動(dòng)感應(yīng)模 塊700停止向通信控制模塊500發(fā)送振動(dòng)信號(hào)，此時(shí)通信控制模塊500減小對(duì)外通信的頻 率。
[0060] 在貨柜拖車車架定位跟蹤電路處于工作狀態(tài)并且附近存在ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)的時(shí) 候，通信控制模塊500通過射頻接入該自組網(wǎng)絡(luò)，由ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)根據(jù)ZigBee協(xié)議通過 網(wǎng)絡(luò)中的某一終端確定位置信息并將位置信息發(fā)送到管理中心。在附近不存在ZigBee自 組網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，通信控制模塊500將由GPS模塊600接收到的位置信息傳輸?shù)紾PRS模塊 400,由GPRS模塊400將位置信息發(fā)送到管理中心。
[0061] 綜上所述，貨柜拖車車架定位跟蹤電路可以在車架尾燈電源接口 100有電流輸出 時(shí)采用該電流進(jìn)行供電并將部分電能儲(chǔ)存在充電電池 BT1中備用，以減少一次性電池 BT2 的電能消耗。通信控制模塊500根據(jù)振動(dòng)感應(yīng)模塊的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)外通信的頻率，減少 工作次數(shù)。在附近有ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候連接該網(wǎng)絡(luò)，避免直接定位與向管理中心發(fā)送 信號(hào)，降低工作功率。因此，該貨柜拖車車架定位跟蹤電路極大地延長(zhǎng)了使用時(shí)間。
[0062] 本發(fā)明實(shí)施例的另一目的還在于提供一種包括上述貨柜拖車車架定位跟蹤電路 的貨柜拖車車架定位跟蹤裝置。
[0063] 本發(fā)明實(shí)施例通過采用包括車架尾燈電源接口、GPRS模塊、GPS模塊、寬電壓充電 模塊、電池切換模塊、通信控制模塊、振動(dòng)感應(yīng)模塊、充電電池以及一次性電池的車架定位 跟蹤電路，由所述寬電壓充電模塊在所述車架尾燈電源接口有電流輸出時(shí)為所述電池切換 模塊供電并為所述充電電池提供充電電流，所述電池切換模塊在所述充電電源端的電壓達(dá) 到預(yù)設(shè)值時(shí)輸出由所述充電電池或所述寬電壓充電模塊輸出的電流，在所述充電電源端的 電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)輸出由一次性電池輸出的電流，所述通信控制模塊根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)調(diào) 整工作頻率，在處于工作狀態(tài)時(shí)通過判斷附近ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)是否存在將所述位置信息 發(fā)送到所述GPRS模塊，或連接所述網(wǎng)絡(luò)并根據(jù)ZigBee協(xié)議工作，整個(gè)貨柜拖車車架定位跟 蹤電路實(shí)現(xiàn)了電能存儲(chǔ)、自動(dòng)切換通信方式以及自動(dòng)調(diào)整工作頻率的功能，具有使用時(shí)間 較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0064] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種貨柜拖車車架定位跟蹤電路，包括車架尾燈電源接口、GPRS模塊以及GPS模塊， 所述車架尾燈電源接口的各輸出端為貨柜拖車車架各尾燈的電源正極端，所述車架尾燈電 源接口的接地端接地，所述GPS模塊用于根據(jù)接收到的請(qǐng)求信號(hào)輸出位置信息，所述GPRS 模塊用于將接收到的位置信息發(fā)送至管理中心；在所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路在附近 有ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)由所述ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)確定所述位置信息并將所述位置信息發(fā)送到 所述管理中心；其特征在于，所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路還包括： 寬電壓充電模塊、電池切換模塊、通信控制模塊、振動(dòng)感應(yīng)模塊、充電電池以及一次性 電池； 所述寬電壓充電模塊的第一輸入端、第二輸入端以及第三輸入端分別連接所述車架尾 燈電源接口的第一輸出端、第二輸出端以及第三輸出端，所述寬電壓充電模塊用于在所述 車架尾燈電源接口有電流輸出時(shí)對(duì)所述電流進(jìn)行降壓處理并為所述電池切換模塊供電以 及為所述充電電池提供充電電流，在所述車架尾燈電源接口無電流輸出時(shí)停止工作； 所述電池切換模塊的充電電源端連接所述寬電壓充電模塊的電源輸出端，所述電池切 換模塊的供電電源端連接所述一次性電池的正極，所述電池切換模塊用于在所述充電電源 端的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)輸出由充電電源端輸入的電流，在所述充電電源端的電壓低于預(yù)設(shè) 值時(shí)輸出由供電電源端輸入的電流； 所述振動(dòng)感應(yīng)模塊的輸出端連接所述通信控制模塊的第三輸入端，所述振動(dòng)感應(yīng)模塊 用于根據(jù)外部振動(dòng)強(qiáng)度向所述通信控制模塊發(fā)送振動(dòng)信號(hào)； 所述通信控制模塊的電源端同時(shí)連接所述電池切換模塊的電源輸出端、所述GPRS模 塊的電源端以及所述GPS模塊的電源端，所述通信控制模塊的第一輸入端與第一輸出端分 別連接所述GPRS模塊的輸出端與輸入端，所述通信控制模塊的第二輸入端與第二輸出端 分別連接所述GPS模塊的輸出端與輸入端，所述通信控制模塊用于根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)調(diào)整 工作頻率，在處于工作狀態(tài)且所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路附近不存在所述ZigBee自 組網(wǎng)絡(luò)時(shí)向所述GPS模塊發(fā)送所述請(qǐng)求信號(hào)并將接收的所述位置信息發(fā)送到所述GPRS模 塊，在所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路附近存在所述ZigBee自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)接入所述ZigBee 自組網(wǎng)絡(luò)； 所述充電電池的正極連接所述寬電壓充電模塊的電源輸出端，所述充電電池的負(fù)極接 地，所述充電電池用于在電量未滿并且所述寬電壓充電模塊的電源輸出端有電流輸出時(shí)充 電，在所述充電電源端的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值并且所述寬電壓充電模塊的電源輸出端無電流輸 出時(shí)向所述電池切換模塊放電； 所述一次性電池的負(fù)極接地，所述一次性電池用于在所述充電電源端的電壓低于預(yù)設(shè) 值時(shí)向所述電池切換模塊放電。
2. 如權(quán)利要求1所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路，其特征在于，所述寬電壓充電模塊 包括： 二極管D1、二極管D2、二極管D3、電容C1、電容C2、電壓轉(zhuǎn)換芯片以及充電芯片； 所述二極管D1的陽極、所述二極管D2的陽極以及所述二極管D3的陽極分別是所述 寬電壓充電模塊的第一輸入端、第二輸入端以及第三輸入端，所述二極管D1的陰極、所述 二極管D2的陰極、所述二極管D3的陰極以及所述電容C1的第一端共接于所述電壓轉(zhuǎn)換芯 片的輸入端，所述電容C1的第二端接地，所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與所述電容C2的第一 端共接于所述充電芯片的輸入端，所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的接地端與所述電容的第二端共接于 地，所述充電芯片的輸出端是所述寬電壓充電模塊的電源輸出端。
3. 如權(quán)利要求1所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路，其特征在于，所述電池切換模塊包 括： 電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻 R10、電阻R11、電容C3、電容C4、電容C5、二極管D4、二極管D5、NPN型三極管Ql、PNP型三 極管Q2、P型MOS管Q3、P型MOS管Q4以及電壓檢測(cè)芯片； 所述二極管D4的陽極是所述電池切換模塊的充電電源端，所述電阻R1的第一端、所述 電容C4的第一端以及所述P型MOS管Q4的源極共接于所述二極管D4的陽極，所述電阻R1 的第二端、所述電容C4的第二端以及所述P型MOS管Q4的柵極共接于所述電阻R6的第一 端，所述電阻R2的第一端與所述電容C3的第一端共接于所述二極管D4的陽極，所述電容 C3的第二端接地，所述電阻R2的第二端與所述電阻R3的第一端共接于所述電壓檢測(cè)芯片 的輸入端，所述電阻R3的第二端接地，所述電壓檢測(cè)芯片的接地端接地，所述電壓檢測(cè)芯 片的輸出端連接所述電阻R4的第一端，所述電阻R4的第二端與所述電阻R5的第一端共接 于所述NPN型三極管Q1的基極，所述電阻R5與所述NPN型三極管Q1的發(fā)射極共接于地， 所述NPN型三極管Q1的集電極、所述電阻R6的第二端、所述電阻R7的第一端共接于所述 電阻R8的第一端，所述電阻R7的第二端、所述二極管D4的陰極以及所述二極管D5的陰極 共接于所述PNP型三極管Q2的發(fā)射極，所述電阻R8的第二端連接所述PNP型三極管Q2的 基極，所述PNP型三極管Q2的集電極與所述電阻R9的第一端共接于所述電阻R10的第一 端，所述電阻R9的第二端接地，所述電阻R10的第二端、所述電容C5的第一端以及所述電 阻R11的第一端共接于所述P型MOS管Q3的柵極，所述電容C5、所述電阻R11以及所述二 極管D5的陽極共接于所述P型MOS管Q3的源極形成所述電池切換模塊的供電電源端，所 述P型MOS管Q3的漏極與所述P型MOS管Q4的漏極連接形成所述電池切換模塊的電源輸 出端。
4. 如權(quán)利要求1所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路，其特征在于，所述通信控制模塊包 括： 通信控制芯片、電容C6、電容C7、電容C8、電容C9、電容CIO、電感L1、電感L2以及天 線. 所述通信控制芯片的電源端是所述通信控制模塊的電源端，所述通信控制芯片的第一 端是所述通信控制模塊的第一輸出端，所述通信控制芯片的第二端是所述通信控制模塊的 第一輸入端，所述通信控制芯片的第三端是所述通信控制模塊的第二輸出端，所述通信控 制芯片的第四端是所述通信控制模塊的第二輸入端，所述通信控制芯片的第五端是所述通 信控制模塊的第三輸入端，所述通信控制芯片的射頻正極端連接所述電容的第一端，所述 電容的第二端與所述電容的第一端共接于所述電感的第一端，所述電容的第二端接地，所 述電感的第二端與所述電容的第一端共接于所述電容的第一端，所述電容的第二端連接所 述天線的收發(fā)端，所述電容的第二端與所述電容的第一端共接于所述電感的第一端，所述 電感的第二端接地，所述電容的第一端連接所述通信控制芯片的射頻負(fù)極端。
5. 如權(quán)利要求1所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路，其特征在于，所述電池切換模塊包 括： 電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻 R10、電阻R11、電容C3、電容C4、電容C5、二極管D4、二極管D5、N型MOS管Ql、P型MOS管 Q2、P型MOS管Q3、P型MOS管Q4以及電壓檢測(cè)芯片； 所述二極管D4的陽極是所述電池切換模塊的充電電源端，所述電阻R1的第一端、所述 電容C4的第一端以及所述P型MOS管Q4的源極共接于所述二極管D4的陽極，所述電阻R1 的第二端、所述電容C4的第二端以及所述P型MOS管Q4的柵極共接于所述電阻R6的第一 端，所述電阻R2的第一端與所述電容C3的第一端共接于所述二極管D4的陽極，所述電容 C3的第二端接地，所述電阻R2的第二端與所述電阻R3的第一端共接于所述電壓檢測(cè)芯片 的輸入端，所述電阻R3的第二端接地，所述電壓檢測(cè)芯片的接地端接地，所述電壓檢測(cè)芯 片的輸出端連接所述電阻R4的第一端，所述電阻R4的第二端與所述電阻R5的第一端共接 于所述N型MOS管Q1的柵極，所述電阻R5與所述N型MOS管Q1的源極共接于地，所述N 型MOS管Q1的漏極、所述電阻R6的第二端、所述電阻R7的第一端共接于所述電阻R8的第 一端，所述電阻R7的第二端、所述二極管D4的陰極以及所述二極管D5的陰極共接于所述 P型MOS管Q2的源極，所述電阻R8的第二端連接所述P型MOS管Q2的柵極，所述P型MOS 管Q2的漏極與所述電阻R9的第一端共接于所述電阻R10的第一端，所述電阻R9的第二端 接地，所述電阻R10的第二端、所述電容C5的第一端以及所述電阻R11的第一端共接于所 述P型MOS管Q3的柵極，所述電容C5、所述電阻R11以及所述二極管D5的陽極共接于所 述P型MOS管Q3的源極形成所述電池切換模塊的供電電源端，所述P型MOS管Q3的漏極 與所述P型MOS管Q4的漏極連接形成所述電池切換模塊的電源輸出端。
6. 如權(quán)利要求1所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路，其特征在于，所述貨柜拖車車架定 位跟蹤電路還包括陰極連接所述寬電壓充電模塊的信號(hào)端，陽極連接所述通信控制模塊的 第四輸入端的二極管D6,所述二極管D6用于在所述充電電池電量充滿時(shí)將所述寬電壓充 電模塊發(fā)出的充電完成信號(hào)傳輸?shù)剿鐾ㄐ趴刂颇K。
7. 如權(quán)利要求6所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路，其特征在于，所述寬電壓充電模塊 包括： 二極管D1、二極管D2、二極管D3、電容C1、電容C2、電壓轉(zhuǎn)換芯片以及充電芯片； 所述二極管D1的陽極、所述二極管D2的陽極以及所述二極管D3的陽極分別是所述 寬電壓充電模塊的第一輸入端、第二輸入端以及第三輸入端，所述二極管D1的陰極、所述 二極管D2的陰極、所述二極管D3的陰極以及所述電容C1的第一端共接于所述電壓轉(zhuǎn)換芯 片的輸入端，所述電容C1的第二端接地，所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與所述電容C2的第一 端共接于所述充電芯片的輸入端，所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的接地端與所述電容的第二端共接于 地，所述充電芯片的輸出端是所述寬電壓充電模塊的電源輸出端，所述充電芯片的信號(hào)端 是所述寬電壓充電模塊的信號(hào)端。
8. 如權(quán)利要求6所述貨柜拖車車架定位跟蹤電路，其特征在于，所述通信控制模塊包 括： 通信控制芯片、電容C6、電容C7、電容C8、電容C9、電容CIO、電感L1、電感L2以及天 線. 所述通信控制芯片的電源端是所述通信控制模塊的電源端，所述通信控制芯片的第 一端是所述通信控制模塊的第一輸出端，所述通信控制芯片的第二端是所述通信控制模塊 的第一輸入端，所述通信控制芯片的第三端是所述通信控制模塊的第二輸出端，所述通信 控制芯片的第四端是所述通信控制模塊的第二輸入端，所述通信控制芯片的第五端是所述 通信控制模塊的第三輸入端，所述通信控制芯片的第六端是所述通信控制模塊的第四輸入 端，所述通信控制芯片的射頻正極端連接所述電容的第一端，所述電容的第二端與所述電 容的第一端共接于所述電感的第一端，所述電容的第二端接地，所述電感的第二端與所述 電容的第一端共接于所述電容的第一端，所述電容的第二端連接所述天線的收發(fā)端，所述 電容的第二端與所述電容的第一端共接于所述電感的第一端，所述電感的第二端接地，所 述電容的第一端連接所述通信控制芯片的射頻負(fù)極端。
9. 一種貨柜拖車車架定位跟蹤裝置，包括外殼，其特征在于，所述貨柜拖車車架定位跟 蹤裝置還包括如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的貨柜拖車車架定位跟蹤電路。
【文檔編號(hào)】G01S19/42GK104143841SQ201310163028
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月6日
【發(fā)明者】楊源 申請(qǐng)人:創(chuàng)揚(yáng)通信技術(shù)（深圳）有限公司