專利名稱：基于無人值守中心的gps車輛防盜報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于車輛防盜報(bào)警領(lǐng)域，特別是涉及一種基于GPS定位、無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有的基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS定位的車輛防盜報(bào)警裝置一般都采用車載設(shè)備和監(jiān)控服務(wù)中心構(gòu)成。車載設(shè)備包括GPS定位模塊，GSM或移動(dòng)電話臺(tái)通訊單元、CPU管理單元，工作時(shí)由CPU讀取GPS數(shù)據(jù)獲取車輛定位信息，通過通訊單元發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)中心。監(jiān)控服務(wù)中心工作人員通過語言通道將車輛信息通知車主。采用以上方式，監(jiān)控服務(wù)中心需配備多名工作人員，工作量大，營運(yùn)成本太高，還必須向用戶收取信息費(fèi)和月租，便得該裝置的應(yīng)用僅局限于銀行運(yùn)鈔車監(jiān)控、出租車調(diào)度等領(lǐng)域，而始終不能在大量的普通車輛中普及使用。中國專利CN1437133A公布了一種自助式GPS車輛報(bào)警方法，該方法提高了中心服務(wù)器的智能化程度，但仍然需要一定的工作人員。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警裝置，使用無人值守中心，自動(dòng)完成用戶信息管理、車載GPS定位數(shù)據(jù)接收、地理信息查詢、跟蹤定位信息轉(zhuǎn)發(fā)給用戶手機(jī)等功能，在保證精確跟蹤定位性能的同時(shí)，降低了營運(yùn)成本和用戶費(fèi)用。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案本實(shí)用新型由車載單元、無人值守中心和用戶手機(jī)構(gòu)成，其中車載單元包括傳感器、執(zhí)行器、MCU、GPS和GSM模塊，無人值守中心包括GSM通訊陣列、值守工控機(jī)、值守工作軟件和中心電子地圖。所述車載單元MCU檢測(cè)傳感器狀態(tài)，發(fā)生警情時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)執(zhí)行器切斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電源和油路，并發(fā)送報(bào)警信息到用戶手機(jī)。若用戶需要跟蹤定位，則通過短信發(fā)回確認(rèn)信息和跟蹤方式，車載單元根據(jù)跟蹤方式將GPS信息單次、多次或定時(shí)發(fā)送到無人值守中心，無人值守中心收到短信息后，先進(jìn)行解碼和信息審查，確認(rèn)是注冊(cè)用戶的車載GPS數(shù)據(jù)時(shí)，查詢電子地圖，獲取地理信息，并將跟蹤定位信息送到用戶手機(jī)。汽車合法行駛時(shí)，用戶也可以通過短信指令設(shè)置跟蹤定位，對(duì)車輛運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。所述無人值守中心根據(jù)軟件設(shè)定的注冊(cè)機(jī)制自動(dòng)進(jìn)行用戶注冊(cè)、修改、注銷等信息管理，更新用戶數(shù)據(jù)庫。中心為每位用戶建立一個(gè)帳戶，記錄為該用戶發(fā)送定位短信所發(fā)生的費(fèi)用，并在余額不多時(shí)自動(dòng)提醒用戶向中心SIM卡充值。中心營運(yùn)費(fèi)用僅為0.1元/條的短信費(fèi)，由用戶按實(shí)際發(fā)生費(fèi)用通過向中心SIM卡充值的方式支付。為適應(yīng)為大量用戶服務(wù)的需求，無人值守中心采用可擴(kuò)展的GSM通訊陣列實(shí)現(xiàn)短信傳遞。為保證中心在無人值守情況下穩(wěn)定運(yùn)行，采用性能穩(wěn)定可靠的工控機(jī)作為硬件平臺(tái)，并配置不間斷電源。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，大大提高了中心服務(wù)器的的智能化程度，實(shí)現(xiàn)了基于無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警，讓車主放心，很受車主的歡迎，宜推廣使用。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的無人值守中心結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的車載單元報(bào)警信息處理流程圖；圖4是本實(shí)用新型的無人值守中心信息處理流程圖；圖5是本實(shí)用新型的車載單元MCU控制電路圖；圖6是本實(shí)用新型的無人值守中心GSM接口電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖1所示，本實(shí)用新型由車載單元、無人值守中心和用戶手機(jī)構(gòu)成，所述車載單元包括傳感器、執(zhí)行器、MCU、GPS和GSM模塊，所述的GPS由接收天線和接收處理模塊構(gòu)成。
如圖2所示，所述無人值守中心包括GSM通訊陣列、值守工控機(jī)、值守工作軟件和中心電子地圖。GSM通訊陣列由4塊GSM短信模塊及相對(duì)應(yīng)的串行通訊接口組成。工控機(jī)內(nèi)配置一塊8串口聽接口卡，可實(shí)現(xiàn)工控機(jī)與2組GSM陣列的通訊，根據(jù)用戶數(shù)量情況和短信流量可以增加接口卡和GSM陣列。無人值守中心安裝高精度的中心電子地圖，供中心值守軟件根據(jù)GPS數(shù)據(jù)查詢地理信息。所述無人值守中心配置不間斷電源，為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)不間斷的無人值守服務(wù)提供保障。
如圖3所示，所述MCU掃描傳感器狀態(tài)，確定汽車安全狀況，設(shè)置報(bào)警工作參數(shù)。當(dāng)汽車側(cè)門、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋或行李箱被非法開啟時(shí)，MCU通過GSM模塊發(fā)送對(duì)應(yīng)的短信給設(shè)定的用戶手機(jī)，提醒采取行動(dòng)。汽車被非法開啟時(shí)，MCU控制執(zhí)行器切斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電源和油路，并發(fā)出短信給用戶報(bào)告警情。用戶根據(jù)需要發(fā)回確認(rèn)單次跟蹤、連續(xù)跟蹤或定時(shí)跟蹤信息，MCU讀取GPS信息，合并用戶后發(fā)送給無人值守中心，由中心自動(dòng)解算、查詢地理信息后再發(fā)給用戶。需要定時(shí)跟蹤時(shí)，MCU啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器，在定時(shí)中斷處理程序中發(fā)送一條跟蹤定位信息到無人值守中心，直到用戶發(fā)取消跟蹤指令。
如圖4所示，所述無人值守中心工作時(shí)一直循環(huán)查詢GSM短信狀態(tài)，當(dāng)GSM提示收到短信時(shí)，值守軟件讀出SIM卡中的短信，并進(jìn)行PDU解碼和信息審查，排除無效短信。短信為用戶注冊(cè)信息時(shí)，轉(zhuǎn)向用戶信息管理流程，實(shí)現(xiàn)用戶信息的注冊(cè)、修改、注銷和用戶數(shù)據(jù)庫更新，并把處理情況通過短信發(fā)送到用戶手機(jī)上。短信為注冊(cè)用戶的GPS數(shù)據(jù)時(shí)，值守軟件自動(dòng)查詢中心電子地圖，獲取地理信息，并發(fā)送到用戶手機(jī)，在手機(jī)上顯示汽車所處街道位置、行駛速度等跟蹤定位信息。
如圖5所示，所述的MCU為U1，采用ATMEL公司的ATMega8。由XT1和C1、C2組成外部晶體振蕩器與U1的第9、第10腳相連，為單片機(jī)提供時(shí)鐘源。R1和E1與U1第1腳相連，實(shí)現(xiàn)外部復(fù)位功能。U1的第1、17、18、19腳分別與程序下載接口JP5的第5、4、3、2腳相連，實(shí)現(xiàn)在線串行下載程序功能，使得本實(shí)用新型可以方便地升級(jí)工作軟件。
U2為振動(dòng)傳感器，U2的第1腳與D1的負(fù)極相連，D1正極與E2、R2、R3相連并與U1第5腳相連，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)傳感器與MCU間的電平轉(zhuǎn)換。U4為遙控解碼芯片PT2272L4，其輸入端第14腳與遙控接收板信號(hào)輸出接口U3第2腳相連。U4第15、16腳之間接820K電阻R4，為U4提供振蕩源。第1～8腳為編碼引腳，其編碼狀態(tài)必須與遙控發(fā)射器編碼一致才能實(shí)現(xiàn)遙控解碼功能。本例第1、4、6、7腳懸空，第2、8腳接地，第3、5接正電源VCC。MCU與GPS、GSM模塊之間采用串行通訊，通訊接口由U1控制U5來實(shí)現(xiàn)切換。U1的13腳與U5的第5、第13腳相連，控制U5切換到GPS通訊狀態(tài)，U1的14腳與U5的第6、第12腳相連，控制U5切換到GSM通訊狀態(tài)。JP1為GSM通訊模塊接口，U5的第2、第3腳分別與JP1的第18、第19腳相連，實(shí)現(xiàn)GSM與MCU的通訊連接。JP2為GPS接收板接口，U5的第9、第10腳分別與JP2的第12、第11腳相連，實(shí)現(xiàn)GPS與MCU的通訊連接。U8為SIM卡座，實(shí)現(xiàn)SIM卡與GSM模塊的信號(hào)連接。
U6為執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)芯片，U1的第23、24、25、26、27、28腳分別與U6的7、6、5、4、3、2腳相連，U1通過控制U6來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器。D2、E3與U6第9腳相連，實(shí)現(xiàn)電源濾波作用。
U7為電源電壓轉(zhuǎn)換芯片LM2941，第4腳輸入端接+12V汽車電瓶正極，通過連接在第1、3腳間的R6和第1、5腳之間的R7設(shè)定輸出電壓VCC為+5V，給整個(gè)電路極提供穩(wěn)定的電源。E4、E5為輸入、輸出濾波電容。
如圖6所示，為所述GSM陣列一個(gè)通道的GSM串行接口電路，4塊相同的電路結(jié)合相應(yīng)的GSM模塊構(gòu)成一組陣列。U9為GSM-ZIF40接口，提供了電源、串行口、SIM卡等端口，GSM模塊采用西門子公司的TC35。
U10為電平轉(zhuǎn)換芯片MAX 3238，實(shí)現(xiàn)GSM模塊與工控機(jī)RS232口之間的電平轉(zhuǎn)換。U9的第18、19腳分別與U10的第6、9腳相連，通過U10將TTL電平的串行口轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)RS232電平，以U10的第23、20腳與工控機(jī)相連。C5、C6、C7、C8為U10電平轉(zhuǎn)換所必須的外圍電容。
U8為SIM卡座，實(shí)現(xiàn)SIM卡與GSM模塊的信號(hào)連接。U9的第25、26、27、28、29腳分別與U8第2、6、3、1、4腳相連，C9、C10為SIM卡座的去耦電容。
Q1、R9、R10、E7組成啟動(dòng)電路，Q1的集成電極端與U9的第15腳相連，為GSM上電時(shí)提供所需的負(fù)脈沖啟動(dòng)信號(hào)。R11、D4、E6組成電壓保持電路，由R11與U9的第30腳相連，為GSM內(nèi)部基帶處理器實(shí)時(shí)時(shí)鐘提供后備電源。Q2、R12、R13、D5組成信號(hào)指示電路，由D5指示GSM的工作狀態(tài)。GSM正常啟動(dòng)時(shí)指示燈D5每秒閃爍一次，啟動(dòng)完成進(jìn)入正常工作狀態(tài)后每3秒閃爍一次。
權(quán)利要求1.一種基于無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警裝置，由車載單元、無人值守中心和用戶手機(jī)構(gòu)成，其特征是車載單元包括傳感器、執(zhí)行器、MCU、GPS和GSM模塊，GPS由接收天線和接收處理模塊構(gòu)成，MCU與執(zhí)行器、GPS和GSM模塊相連；車載單元與無人值守中心、車主手機(jī)相連，無人值守中心包括GSM通訊陣列、值守工控機(jī)、值守工作軟件和中心電子地圖，無人值守中心與車主手機(jī)相連。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警裝置，其特征是在無人值守中心的GSM通訊陣列由4塊GSM短信模塊及相對(duì)應(yīng)的串行通訊接口組成，工控機(jī)內(nèi)配置一塊8串口聽接口卡，可實(shí)現(xiàn)工控機(jī)與2組GSM陣列的通訊，根據(jù)用戶數(shù)量情況和短信流量可以增加接口卡和GSM陣列，無人值守中心安裝高精度的中心電子地圖，供中心值守軟件根據(jù)GPS數(shù)據(jù)查詢地理信息。所述無人值守中心配置不間斷電源。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警裝置，其特征是在車載單元MCU控制電路中，MCU為U1，由XT1和C1、C2組成外部晶體振蕩器與U1的第9、第10腳相連，為單片機(jī)提供時(shí)鐘源。R1和E1與U1第1腳相連，U1的第1、17、18、19腳分別與程序下載接口JP5的第5、4、3、2腳相連，U2為振動(dòng)傳感器，U2的第1腳與D1的負(fù)極相連，D1正極與E2、R2、R3相連并與U1第5腳相連，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)傳感器與MCU間的電平轉(zhuǎn)換，U4為遙控解碼芯片PT2272L4，其輸入端第14腳與遙控接收板信號(hào)輸出接口U3第2腳相連。U4第15、16腳之間接820K電阻R4，為U4提供振蕩源。第1-8腳為編碼引腳，其編碼狀態(tài)必須與遙控發(fā)射器編碼一致，本例第1、4、6、7腳懸空，第2、8腳接地，第3、5接正電源VCC。MCU與GPS、GSM模塊之間采用串行通訊，通訊接口由U1控制U5來實(shí)現(xiàn)切換，U1的13腳與U5的第5、第13腳相連，控制U5切換到GPS通訊狀態(tài)，U1的14腳與U5的第6、第12腳相連，控制U5切換到GSM通訊狀態(tài)。JP1為GSM通訊模塊接口，U5的第2、第3腳分別與JP1的第18、第19腳相連，實(shí)現(xiàn)GSM與MCU的通訊連接。JP2為GPS接收板接口，U5的第9、第10腳分別與JP2的第12、第11腳相連，實(shí)現(xiàn)GPS與MCU的通訊連接。U8為SIM卡座，實(shí)現(xiàn)SIM卡與GSM模塊的信號(hào)連接，U6為執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)芯片，U1的第23、24、25、26、27、28腳分別與U6的7、6、5、4、3、2腳相連，U1通過控制U6來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器。D2、E3與U6第9腳相連，實(shí)現(xiàn)電源濾波作用，U7為電源電壓轉(zhuǎn)換芯片LM2941，第4腳輸入端接+12V汽車電瓶正極，通過連接在第1、3腳間的R6和第1、5腳之間的R7設(shè)定輸出電壓VCC為+V，給整個(gè)電路極提供穩(wěn)定的電源，E4、E5為輸入、輸出濾波電容。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警裝置，其特征是在無人值守中心GSM陣列一個(gè)通道的GSM串行接口電路中，4塊相同的電路結(jié)合相應(yīng)的GSM模塊構(gòu)成一組陣列。U9為GSM-ZIF40接口，提供了電源、串行口、SIM卡等端口，U10為電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3238，實(shí)現(xiàn)GSM模塊與工控機(jī)RS232口之間的電平轉(zhuǎn)換。U9的第18、19腳分別與U10的第6、9腳相連，通過U10將TTL電平的串行口轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)RS232電平，以U10的第23、20腳與工控機(jī)相連，C5、C6、C7、C8為U10電平轉(zhuǎn)換所必須的外圍電容，U8為SIM卡座，實(shí)現(xiàn)SIM卡與GSM模塊的信號(hào)連接。U9的第25、26、27、28、29腳分別與U8的第2、6、3、1、4腳相連，C9、C10為SIM卡座的去耦電容，Q1、R9、R10、E7組成啟動(dòng)電路，Q1的集成電極端與U9的第15腳相連，為GSM上電時(shí)提供所需的負(fù)脈沖啟動(dòng)信號(hào)。R11、D4、E6組成電壓保持電路，由R11與U9的第30腳相連，為GSM內(nèi)部基帶處理器實(shí)時(shí)時(shí)鐘提供后備電源，Q2、R12、R13、D5組成信號(hào)指示電路，由D5指示GSM的工作狀態(tài)，GSM正常啟動(dòng)時(shí)指示燈D5每秒閃爍一次，啟動(dòng)完成進(jìn)入正常工作狀態(tài)后每3秒閃爍一次。
專利摘要一種基于無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警裝置，由車載單元、無人值守中心和用戶手機(jī)構(gòu)成，其特征是車載單元包括傳感器、執(zhí)行器、MCU、GPS和GSM模塊，GPS由接收天線和接收處理模塊構(gòu)成，MCU與執(zhí)行器、GPS和GSM模塊相連；車載單元與無人值守中心、車主手機(jī)相連，無人值守中心包括GSM通訊陣列。值守工控機(jī)、值守工作軟件和中心電子地圖，無人值守中心與車主手機(jī)相連。其使用無人值守中心，自動(dòng)完成用戶信息管理、車載GPS定位數(shù)據(jù)接收、地理信息查詢、跟蹤定位信息轉(zhuǎn)發(fā)給用戶手機(jī)等功能，在保證精確跟蹤定位性能的同時(shí)，降低了營運(yùn)成本和用戶費(fèi)用，提高了中心服務(wù)器的智能化程度，實(shí)現(xiàn)了基于無人值守中心的GPS車輛防盜報(bào)警。
文檔編號(hào)G08B7/00GK2688558SQ20042004522
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者陶土梅, 高守勇 申請(qǐng)人:陶土梅