專利名稱：物體定位終端機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物體定位終端機(jī)，特別適用于尋覓遠(yuǎn)處物體的位置。
背景技術(shù)：
汽車以及貴重物體的存放安全一直是保險(xiǎn)者和擁有主人最關(guān)心的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中的防盜裝置所用的定位器(或稱為終端機(jī))，如衛(wèi)星定位系統(tǒng)中所用的終端機(jī)體積大、外接天線、電源時(shí)間短、耗電功率大、定位精度較差(在100～200米)，一旦外接天線一斷，防盜裝置就遭到破壞，終端機(jī)即不能工作。而且工作時(shí)間短，體積大，容易暴露目標(biāo)，容易遭到破壞。還有一種是基站定位系統(tǒng)，其終端機(jī)就是直接利用手機(jī)、雖然手機(jī)本身體積小，但電池時(shí)間短，待機(jī)也只有幾天的時(shí)間，而且精度比較低，使用費(fèi)用也比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，集中現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提供一種物體定位終端機(jī)。它待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，定位精度高，體積小，容易隱蔽，很難遭到破壞。
本發(fā)明終端機(jī)的技術(shù)特征是基于無(wú)線廣播技術(shù)、移動(dòng)蜂窩技術(shù)和測(cè)向技術(shù)，主要包括分別連接在帶內(nèi)置天線的天線合路器與帶供電單元的控制單元之間的接收模塊，通訊模塊和功放模塊。
本發(fā)明終端機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下，即休眠狀態(tài)下，只有接收模塊(也稱為待機(jī)激活模塊)在有節(jié)奏的斷續(xù)工作和控制單元在低耗狀態(tài)下工作。此時(shí)其他模塊未加電，無(wú)功率損耗，所以，非常節(jié)電，待機(jī)時(shí)間可以很長(zhǎng)(長(zhǎng)達(dá)兩年以上)。當(dāng)需要找尋終端機(jī)所置放的物體位置時(shí)(或?qū)⒈景l(fā)明終端機(jī)置放在汽車內(nèi)，當(dāng)汽車丟失時(shí))，用廣播的方式將接收模塊激活，同時(shí)接收模塊斷電，控制單元對(duì)通訊模塊加電啟動(dòng)，通訊模塊執(zhí)行簡(jiǎn)單的掛網(wǎng)命令后，通訊模塊得到了其相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)基站等相關(guān)的位置信息，進(jìn)入控制單元中，確定其物理坐標(biāo)，再通過通訊模塊以短信的形式，將位置坐標(biāo)的信息發(fā)出。如沒有進(jìn)一步要求時(shí)，則通訊模塊斷電，終端機(jī)又回到待機(jī)初態(tài)。如要求控制單元繼續(xù)對(duì)通訊模塊供電，終端機(jī)將處于待機(jī)狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，終端機(jī)一般可工作3天～5天。
當(dāng)上述定位完成后，如在視線內(nèi)找不到目標(biāo)，或需要更精確的目標(biāo)位置，可用接收模塊或通訊模塊發(fā)出啟動(dòng)功放模塊的信號(hào)、則控制單元向功放模塊加電，功放模塊發(fā)出一組定位信號(hào)，查找人員就很容易找到所要尋找的物體(或丟失的汽車)。
本發(fā)明的終端機(jī)的效益是顯著的。
1，首先本發(fā)明的終端機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間地工作。如上述通常狀態(tài)下(即待機(jī)狀態(tài)下)，只有接收模塊斷續(xù)地工作和控制單元處于低損耗下工作，而其他模塊不加電，無(wú)功率損耗。所以，本發(fā)明終端機(jī)的待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，可達(dá)到待機(jī)2年以上的時(shí)間。
2，本發(fā)明的終端機(jī)定位精度高。因?yàn)?，本發(fā)明終端機(jī)有二次精確定位。一次定位是由通訊模塊以短信的方式發(fā)出的坐標(biāo)位置；如在視線中找不到目標(biāo)，啟動(dòng)功放模塊，二次定位，將坐標(biāo)位置的范圍縮小到視野內(nèi)。因此，本發(fā)明終端機(jī)有二次定位，精度可達(dá)到1米。
3，本發(fā)明終端機(jī)的體積小，重量輕，天線內(nèi)置。體積可以小到35×22×18mm3(包括供電單元)。因此本發(fā)明終端機(jī)使用和安裝方便，容易隱藏，不易遭到破壞，成本低，是一種理想的物體定位終端機(jī)。本發(fā)明的終端機(jī)還具有防水和抗高溫的功能。其溫度范圍可在+80℃～-45℃之間。


圖1是本發(fā)明終端機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明終端機(jī)的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，本發(fā)明終端機(jī)主要含有帶內(nèi)置天線1的天線合路2，帶供電單元7的控制單元6。分別連接在天線合路器2與控制單元6之間的接收模塊3、通訊模塊4和功放模塊5。
所說的接收模塊3也稱待機(jī)激活模塊，是含有同步編碼的無(wú)線接收機(jī)。所說的同步編碼，除具有一般無(wú)線廣播通信功能外其主要功能可為終端機(jī)提供休眠同步，使終端機(jī)可利用這一方式達(dá)到節(jié)電的目的。正因?yàn)槭峭骄幋a的，接收模塊3才能與控制單元6周期性的加電同步。因此，接收模塊提供了一個(gè)同步發(fā)送的廣播信道，使終端機(jī)能夠利用此信道長(zhǎng)期工作在半休眠低功耗的狀態(tài)。只有在需要了解終端機(jī)所處的位置時(shí)，用廣播的方式將其激活，終端機(jī)才進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
所說的接收模塊3的同步編碼即空中編碼，主要包括前導(dǎo)碼、同步碼、空閑碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼、幀序碼和功能碼。
本實(shí)施例中，編碼排列的方式及各編碼的位數(shù)為 其中前導(dǎo)碼為01010101.............01 576位SC同步碼01111100110100100001010111011000 32位其中SC為同步碼空閑碼01011010100010011100000110010111 32位地址碼21位+地址后6位分配在64個(gè)不同的幀中，所以地址最大表示范圍為27位共能提供134217728個(gè)地址。
數(shù)據(jù)碼
幀序碼每幀付于1個(gè)幀序號(hào)表示范圍0～3每次循環(huán)，當(dāng)終端接到兩次相同的幀號(hào)時(shí)，終端認(rèn)為是容余信息不做處理。
功能碼000開啟一次定位并發(fā)送位置，而后轉(zhuǎn)待機(jī)。
001開啟一次定位，不發(fā)位置信息，維持1分鐘轉(zhuǎn)待機(jī)。
010開啟一次定位，不轉(zhuǎn)待機(jī)。
011備用100開啟二次定位5分鐘 標(biāo)準(zhǔn)間隔 轉(zhuǎn)待機(jī)101開啟二次定位10分鐘標(biāo)準(zhǔn)間隔 轉(zhuǎn)待機(jī)110開啟二次定位20分鐘標(biāo)準(zhǔn)間隔 轉(zhuǎn)待機(jī)111開啟二次定位30分鐘標(biāo)準(zhǔn)間隔 轉(zhuǎn)待機(jī)所說的通訊模塊4是具備手機(jī)功能的模塊，或者稱為標(biāo)準(zhǔn)的全球通訊系統(tǒng)(GSM)模塊，它應(yīng)含有支持GSM07、07(或GSM07、05)命令集的功能模塊。當(dāng)終端機(jī)進(jìn)入一次定位工作狀態(tài)后，通訊模塊4由控制單元6加電，開始工作，首先(通常在15秒鐘之內(nèi))掛網(wǎng)，即于全球通訊系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)建立連接并通過執(zhí)行GSM07、07(或GSM07、05)命令集獲取終端機(jī)所處基站的相關(guān)位置信息，將其中信息包括位置區(qū)號(hào)碼(LAC)，小區(qū)識(shí)別碼(CELL)、運(yùn)營(yíng)標(biāo)志(NCC)、基站信息(RS-信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)、BCC-基站色碼、CI-信號(hào)強(qiáng)度)編碼格式排列，并以短信的方式發(fā)回位置信息。如果沒有二次定位的要求，終端機(jī)重新回到半休眠狀態(tài)。
本實(shí)施例中，上述信息的短信編碼格式(ASCII)為
其中#為開始標(biāo)志。基站信息中，RS為信號(hào)場(chǎng)強(qiáng) BCC為基站色碼，CI為信號(hào)強(qiáng)度，上述各編碼所占的位數(shù)在本實(shí)施例中為#開始標(biāo)志 1位LAC 4位CELL 4位NCC 1位RS2位BCC 1位C12位其中RS，BCC，C1為”0”時(shí)為無(wú)相關(guān)信息。短信長(zhǎng)度共計(jì)45個(gè)字節(jié)。
所說的功放模塊5是激勱源，輸出調(diào)頻或調(diào)幅信號(hào)?；蛘呤仟?dú)立置放，如圖1所示，或者是置放在接收模塊3內(nèi)。當(dāng)終端機(jī)進(jìn)入二次定位工作狀態(tài)時(shí)，功放模塊5將發(fā)出調(diào)頻或調(diào)幅載頻信號(hào)。在本實(shí)旋例中為1.5W的調(diào)幅信號(hào)；調(diào)制方式為模擬調(diào)頻，最大頻偏為5kHz，以及調(diào)射頻信號(hào)的必要帶寬為1.6kHz。
其信號(hào)通常有10種調(diào)制方式，由終端機(jī)密碼的最后一位而定，其編碼方式如下0)＿＿ 1) .＿ 2) ..＿3) ...＿4)...._ 5) .....6) ＿.... 7) ＿...
8)＿.. 9) ＿.
其中.為短信號(hào)，長(zhǎng)度為200ms；＿為長(zhǎng)信號(hào)，長(zhǎng)度為800ms；信號(hào)內(nèi)間隔200ms；信號(hào)間間隔為3000ms。
所說的控制單元6是低功耗的單片機(jī)，它能夠完成接收模塊3、通訊模塊4和功放模塊5之間的功能相互轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)的同步；物理位置的確定以及終端機(jī)脫網(wǎng)后的自恢復(fù)處理，同時(shí)還可以根據(jù)用戶的需求預(yù)先設(shè)置區(qū)域限定和時(shí)間參數(shù)等。本實(shí)施例中，選用低功耗的單片機(jī)CPU為8位處理器，功耗待機(jī)時(shí)為50～100μA，工作時(shí)為2mA。
所說的接收模塊3和通訊模塊4內(nèi)均含有載頻檢測(cè)信息模塊，能夠向控制單元6提供相應(yīng)的載頻檢測(cè)信號(hào)，使控制單元6能夠根據(jù)不同的脫網(wǎng)信息進(jìn)行處理。比如(1)激活網(wǎng)脫網(wǎng)，GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))網(wǎng)正常。
此時(shí)終端機(jī)應(yīng)每間隔4小時(shí)開啟通訊模塊待機(jī)1分鐘等待短信控制信道傳來的呼叫信息，如有呼叫則發(fā)出自己相應(yīng)位置信息。
(2)激活網(wǎng)正常，GSM網(wǎng)脫網(wǎng)如果終端機(jī)收到定位請(qǐng)求信息，此時(shí)終端機(jī)將每隔10分鐘檢測(cè)GSM網(wǎng)絡(luò)載頻一次，如檢測(cè)不到載頻則每2小時(shí)開啟一次通訊模塊測(cè)試是否掛網(wǎng)成功，如成功則發(fā)出位置信息。
(3)激活網(wǎng)脫網(wǎng) GSM脫網(wǎng)此時(shí)終端機(jī)每隔10分鐘檢測(cè)GSM通訊網(wǎng)載頻，如檢測(cè)不到載頻則每12小時(shí)掛網(wǎng)一次，如成功則待機(jī)一分鐘，如有短信信道傳來呼叫信息則立即發(fā)回終端相關(guān)位置信息，否則轉(zhuǎn)半休眠待機(jī)。終端每10分鐘與激活網(wǎng)同步一次，如同步成功則轉(zhuǎn)第2種工作方式。
其中短信激活信息編碼如下#終端密碼*00#關(guān)閉通訊模塊轉(zhuǎn)休眠待機(jī)#終端密碼*01#要求位置信息，轉(zhuǎn)休眠待機(jī)#終端密碼*02#關(guān)閉GSM，開啟二次定位功放模塊#終端密碼*03#要求位置信息，不轉(zhuǎn)待機(jī)。
所說的供電單元7含有電源告警模塊和高容量，低漏電的電池。本實(shí)施例中電池容量＞3.5AH，年漏電＜1％，瞬時(shí)工作電流1000mA，一般工作電流為300mA。
所說的電源告警模塊，當(dāng)電量不足使用電量的20％時(shí)，自動(dòng)用短信方式發(fā)出信息。如本實(shí)施例中，發(fā)出的短信信息為

A0，A1為電量標(biāo)識(shí)，99時(shí)為滿電量3.6V。
權(quán)利要求
1.一種物體定位終端機(jī)，含有帶供電單元的控制單元，和帶內(nèi)置天線的天線合路器，其特征在于在控制單元與天線合路器之間分別連接有接收模塊、通訊模塊和功放模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的接收模塊是含有同步編碼的無(wú)線接收機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的接收模塊的同步編碼主要包括前導(dǎo)碼、同步碼、空閑碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼、幀序碼和功能碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的通訊模塊是具備手機(jī)功能的模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的通訊模塊含有支持全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)07、07或全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)07、05命令集的功能模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的功放模塊是輸出調(diào)頻或調(diào)幅信號(hào)的激勵(lì)源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的功放模塊或者獨(dú)立置放，或者置于接收模塊內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的控制單元是低功耗的單片機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的接收模塊和通訊模塊內(nèi)均含有載頻檢測(cè)信息模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體定位終端機(jī)，其特征在于所說的供電單元內(nèi)含有低漏電電池和電源告警模塊。
全文摘要
一種物體定位終端機(jī)，基于無(wú)線廣播技術(shù)，移功蜂窩技術(shù)和測(cè)向技術(shù)，含有同步編碼無(wú)線接收機(jī)的接收模塊，具有手機(jī)功能模塊的通訊模塊，輸出調(diào)頻或調(diào)幅激勵(lì)源的功放模塊。平時(shí)終端機(jī)處于休眠狀態(tài)，只有接收模塊有節(jié)奏地?cái)嗬m(xù)工作以及控制單元在低耗狀態(tài)下工作。其他模塊未加電，無(wú)功率損耗。本發(fā)明有二次定位，第一次由通訊模塊發(fā)出位置信息。第二次由功放模塊更精確的定位。因此，本發(fā)明的終端機(jī)定位精度高，定位精度可達(dá)1米。待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，待機(jī)時(shí)間可達(dá)2年。安裝和使用方便，容易隱藏，不易遭到破壞。
文檔編號(hào)G01S5/02GK1595820SQ20041002527
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者劉幸偕, 邱俠 申請(qǐng)人:上海高智科技發(fā)展有限公司