本發(fā)明涉及車載設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車載定位系統(tǒng)及其定位方法。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，汽車作為一種常用消費品漸漸走入越來越多的普通家庭，成為人們?nèi)粘Ｉ钪谐鲂斜夭豢缮俚拇焦ぞ摺Ｍ瑫r，汽車的盜竊問題也越來越嚴重，特別是在當今停車位緊張，一部分汽車不能停在具有監(jiān)控器監(jiān)控的區(qū)域內(nèi)，更容易導(dǎo)致汽車的被盜。因此，為了在汽車被盜后，能夠被定位，車載GPS防盜定位器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種機動汽車，特別多用于小型客車，其主要是改造一個GPS或者北斗終端，將電源與汽車電池連接，當汽車被盜后，可以通過定位查詢來追蹤，但是這種方式容易被盜賊破壞，而且GPS防盜定位器啟用時需要通過電源引線與車載電源相連，容易造成能量的消耗。

現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展使得汽車上大量使用電控裝置及傳感器，這對于汽車的控制及其性能的提高有極大的好處。由于電子設(shè)備在汽車上的大量使用，為了管理這些車載電子設(shè)備及取得上述分布于汽車各處的傳感器的狀態(tài)、即取得汽車各部分的工作狀態(tài)，通常在汽車上設(shè)置有中央處理器，并通過總線與各車載電子設(shè)備或傳感器連接，這樣的系統(tǒng)通常叫做車載自動診斷系統(tǒng)(On-Board Diagnostics，OBD)。目前，汽車上都設(shè)有上述的“OBD車載自動診斷系統(tǒng)專用插座”，而該OBD車載自動診斷系統(tǒng)專用插座的唯一用途也只是供汽車在維修時檢測和診斷汽車故障之用，除此之外，該OBD車載自動診斷系統(tǒng)專用插座平時放空閑置，并未得到有效利用。

能量收集裝置或其思想自2000年初就出現(xiàn)了，但只是憑借近期的技術(shù)發(fā)展才將其推近至商業(yè)化階段。其運用在運輸基礎(chǔ)設(shè)施，無線醫(yī)療設(shè)備，輪胎壓力檢測，樓宇自動化等等多個方面。能量收集技術(shù)主要包括壓電能量收集技術(shù)、電磁能量收集技術(shù)、熱電能量收集技術(shù)、薄膜電池材料與技術(shù)、生物MEMS能量收集技術(shù)等。

但現(xiàn)有的能量收集技術(shù)的裝置體積較大，小型化過程存在著一定的困難，而由于定位設(shè)備本身體積較小。因此，在定位設(shè)備中應(yīng)用能量收集技術(shù)來降低其能耗是亟需解決的問題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種車載定位系統(tǒng)及其定位方法，旨在解決現(xiàn)有的OBD設(shè)備利用率低而定位設(shè)備能耗較高的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種車載定位系統(tǒng)，包括車載診斷模塊以及通信模塊；其中，還包括：定位模塊，所述定位模塊通過所述通信模塊與所述車載診斷模塊通信連接；在通信連接切斷時，所述定位模塊啟動定位功能；

以及用于為所述定位模塊供電的能量收集單元；所述能量收集單元為懸臂梁式壓電能量收集器。

所述的車載自動診斷系統(tǒng)，其中，所述懸臂梁包括若干獨立的子懸臂梁；

所述子懸臂梁的一端設(shè)置有能量采集器；所述若干子懸臂梁的長度依次減小，寬度依次變大。

所述的車載自動診斷系統(tǒng)，其中，所述懸臂梁為矩形波形狀；所述懸臂梁結(jié)構(gòu)的寬度沿懸臂梁結(jié)構(gòu)向設(shè)置能量采集器的延伸方向變大。

所述的車載自動診斷系統(tǒng)，其中，所述通信模塊為藍牙或者WiFi通信模塊。

所述的車載自動診斷系統(tǒng)，其中，所述定位模塊為GPS/北斗雙模定位模塊。

一種應(yīng)用如上所述的車輛定位系統(tǒng)的定位方法，其中，包括：

通過所述通信模塊，通信連接所述車載診斷模塊與定位模塊；

在車輛丟失的狀態(tài)下，使用所述車載診斷模塊進行初定位；

在通信連接切斷的情況下，啟用所述定位模塊進行衛(wèi)星定位，確定車輛位置。

有益效果：本發(fā)明提供的一種車輛定位系統(tǒng)及其定位方法，結(jié)合了帶有SIM卡的OBD設(shè)備的初定位和GPS/北斗模塊提供衛(wèi)星定位的雙重定位功能，提高了汽車在被盜竊后定位的成功率。而且通過增設(shè)能量收集單元，實現(xiàn)了對于車輛行駛過程中機械能的采集并轉(zhuǎn)換為電能，有利于降低定位系統(tǒng)在使用過程中的功耗。而且該能量收集單元結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠很好的實現(xiàn)小型化，便于實現(xiàn)，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的車載定位系統(tǒng)的功能框圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的壓電能量收集器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例提供的能量收集單元的示意圖。

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的能量收集單元的示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例提供的智能封條的示意圖。

圖6為本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)處理與移動傳輸模塊的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種車載定位系統(tǒng)及其定位方法。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，為本發(fā)明實施例提供的一種車載定位系統(tǒng)，包括車載診斷模塊100(OBD模塊)，通信模塊200、定位模塊300以及用于為所述定位模塊供電的能量收集單元400。具體的，所述通信模塊為藍牙或者WiFi通信模塊。更具體的，所述定位模塊為GPS/北斗雙模定位模塊，當然也可以采用其他合適的衛(wèi)星定位系統(tǒng)來實現(xiàn)該定位功能。

所述定位模塊300通過所述通信模塊200與所述車載診斷模塊100通信連接。在通信連接切斷時，所述定位模塊300啟動定位功能。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中常用的壓電能量收集器，其中Si基片(101)基礎(chǔ)上制備的SiO2懸臂梁是結(jié)構(gòu)支撐層，Pt/Ti復(fù)合層(102)作為上下電極采集壓電層PZT材料(103)模式下的壓點電荷。

壓電能量收集器其基本工作原理是壓電效應(yīng)，當器件諧振工作于外界振動激勵時，壓電結(jié)構(gòu)發(fā)生最大形變，壓電材料產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變，從而誘發(fā)材料內(nèi)部電荷位移產(chǎn)生最強電場/電壓。通過電路整流、電荷存儲等即可實現(xiàn)機械能向電能的轉(zhuǎn)換和采集。

雖然采用壓電能量收集技術(shù)的壓電能量收集單元能夠很好的實現(xiàn)小型化，但是由于通常車輛內(nèi)環(huán)境的振動源基本特征頻率比較低(在1KHz以下甚至低于100Hz)。而通常情況下隨著裝置尺寸的減小，結(jié)構(gòu)的固有頻率會上升，導(dǎo)致壓電能量收集裝置難以應(yīng)用在低頻環(huán)境中，需要設(shè)計壓電能量收集器結(jié)構(gòu)諧振工作于低頻振動。

所述懸臂梁式壓電能量收集器的壓電陶瓷片為等邊三角形，頂點設(shè)置有至少一個金屬壓點。設(shè)置為等邊三角形的壓電陶瓷片能夠具有較其他幾何形狀更優(yōu)秀的許用應(yīng)力，避免壓點陶瓷片因震動而受到疲勞損傷等情況發(fā)生，與實際應(yīng)用過程中的低頻震動更為適應(yīng)。該金屬壓點可以提高懸臂梁式壓電能量收集器的帶寬，避免在偏離工作頻率時，發(fā)電效率迅速下降。

如圖3所示，為本發(fā)明實施例提供的能量收集單元400。該能量采集單元為懸臂梁式壓電能量收集器。

其中，所述懸臂梁410包括一個或多個不相同的子懸臂梁411。子懸臂梁411的一端設(shè)置有能量采集器412。所述若干子懸臂梁411的長度依次減小，寬度依次變大。亦即不同的子懸臂梁411具有不同的寬度和長度，形成不同的固有頻率。由此，不同的懸臂梁可以對應(yīng)于不同的振動頻率，提升了能量收集的效果。

如圖4所示，為本發(fā)明另一實施例提供的能量收集單元400的示意圖。所述懸臂梁410為矩形波形狀。所述懸臂梁結(jié)構(gòu)的寬度沿懸臂梁結(jié)構(gòu)向設(shè)置能量采集器的延伸方向變大。通過圖4所示的結(jié)構(gòu)設(shè)置，可以降低能量收集單元的固有頻率，提升壓電能量收集的能量收集效果。

應(yīng)當說明的是，圖3和圖4所示的結(jié)構(gòu)也可以合并使用，例如，在設(shè)置有多個子懸臂梁411時，將其設(shè)置為相類似的矩形波形狀以取得更好的能量收集效果。

與圖2所示，單一結(jié)構(gòu)不相同的是，該所述能量收集單元為懸臂梁式壓電能量收集器，包括了若干個寬度或長度不相等的懸臂梁結(jié)構(gòu)以及設(shè)置在懸臂梁結(jié)構(gòu)上采集電能的能量采集器。通過提供多種寬度或者長度不同的支撐結(jié)構(gòu)，能夠更好的降低能量收集單元的結(jié)構(gòu)固有頻率，并且能夠與更多不同頻率的震動相適應(yīng)，具有更好的能量收集效果。

本發(fā)明實施例還提供了一種應(yīng)用如上所述的車輛定位系統(tǒng)的定位方法，該方法包括：

101：通過所述通信模塊，通信連接所述車載診斷模塊與定位模塊。

103：在車輛丟失的狀態(tài)下，使用所述車載診斷模塊進行初定位。一般的車載診斷模塊都具有SIM卡(GPRS相關(guān)通信)，可以用于進行車輛初定位。

105：在通信連接切斷的情況下，啟用所述定位模塊進行衛(wèi)星定位，確定車輛位置。

在平常使用過程中，定位模塊不開啟，處于休眠狀態(tài)。當滿足步驟105的條件以后，才啟用定位模塊，從而節(jié)約定位模塊的功耗。進一步的，該定位模塊可以是獨立設(shè)置的硬件模塊，該硬件模塊可以由上述的能量采集單元供電，也可以與汽車的電池連接，由汽車電源作為后備供電電源。

在該定位模塊的設(shè)置過程中，還可以增設(shè)如圖5所示的智能封條。所述智能封條包括：封條鎖鋼絲1，電子鎖扣2以及數(shù)據(jù)處理與移動傳輸模塊3。

數(shù)據(jù)處理和移動傳輸模塊3具體可以包括如圖6所示的功能模塊(包括數(shù)據(jù)傳輸模塊37，處理器31，第一信號轉(zhuǎn)換模塊32，復(fù)用端口33、第二信號轉(zhuǎn)換模塊36、數(shù)據(jù)編碼模塊35以及數(shù)據(jù)源模塊34)。其中，智能封條的數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)源模塊34獲得，其位置或者其他合適的信息則可以通過例如移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)等方式，由數(shù)據(jù)傳輸模塊37向外傳輸。

通過設(shè)置該智能封條，可能很好的保持在OBD系統(tǒng)設(shè)置過程中的位置，若不慎在修理或者進行其他操作時，破壞了封條，也可以及時的反饋信息或者是在汽車被盜時，定位裝置遭到破壞時，及時的發(fā)送和反饋信息，從而更好的避免對OBD系統(tǒng)的正常工作造成影響。進一步地，該數(shù)據(jù)傳輸模塊37與OBD系統(tǒng)中通信模塊還可以整合為同一個模塊。

可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及本發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。