一種車輛定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種車輛定位系統(tǒng)，包括RFID室內(nèi)基站、GPS定位單元、車載終端、語音合成單元、可視單元，在室內(nèi)安裝RFID室內(nèi)基站，所述車輛定位系統(tǒng)的內(nèi)場定位采用低頻觸發(fā)RFID技術(shù)，車上裝有GPS定位單元，當安裝有內(nèi)場定位功能的車載終端的車輛進入室內(nèi)基站區(qū)域時被喚醒，并將其各通道的RSSI值發(fā)給車載終端，由所述車載終端計算并轉(zhuǎn)換成與途中GPS定位子系統(tǒng)相兼容的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)格式，并集合GIS可視技術(shù)，直觀的顯示給用戶，同時通過語音合成技術(shù)，進行內(nèi)場引導；整個系統(tǒng)采用3G與中心通信。本發(fā)明所述車輛定位系統(tǒng)，采用低頻觸發(fā)RFID內(nèi)場定位與途中GPS定位的內(nèi)外場融合技術(shù)，實現(xiàn)了車輛室內(nèi)室外全程定位的目的，方便了車輛的定位和全程調(diào)度。
【專利說明】一種車輛定位系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛定位技術(shù)，尤其涉及一種車輛定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著企事業(yè)單位規(guī)模的不斷擴大，配送及運營所需的車輛逐漸增多，跑私活、干私事、外出車輛的風險管控、超速控制、區(qū)域報警等相關(guān)功能越來越受到企業(yè)管理者的關(guān)注，車輛定位系統(tǒng)能夠很好的幫助企事業(yè)管理對于運營車輛的遠程監(jiān)控，杜絕跑私、干私事等額外增加企業(yè)運營成本的不良行為。
[0003]車輛定位系統(tǒng)應用在交通管理方面，可以將道路網(wǎng)上的車輛實時位置、運行軌跡準確地反映在控制中心的電子地圖上，猶如給道路交通管理者增添了一雙千里眼，實時監(jiān)視著道路網(wǎng)上的車輛流向、流量、流速、密度、路網(wǎng)負荷程度等各種交通信息。車輛定位系統(tǒng)與城市交通信號控制系統(tǒng)、交通地理信息系統(tǒng)、交通情報信息系統(tǒng)相連接可以進行實時的交通信號控制，交通誘導和交通流組織優(yōu)化，從而達到充分利用路網(wǎng)、縮短車輛旅行時間、降低行車延誤、減少車輛空駛、保障行車安全、提高道路通行能力的目的。車輛定位系統(tǒng)還可以用于執(zhí)行緊急任務(wù)的車輛定位、指揮、調(diào)度、救援和管理。
[0004]現(xiàn)有的車輛定位存在著以下問題,1.車輛進入室內(nèi)后無法定位；2,定位應用無法全面覆蓋，無法實現(xiàn)車輛全程的指揮調(diào)度。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)車輛室內(nèi)、室外都能定位，為營運車輛的全程定位、全程誘導提供技術(shù)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在`的不足，為解決車輛進入室內(nèi)后無法定位的問題，本發(fā)明提供一種新的技術(shù)方案，一種車輛定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用低頻觸發(fā)RFID內(nèi)場定位與途中GPS定位的內(nèi)外場融合技術(shù)，實現(xiàn)了車輛室內(nèi)室外全程定位的目的。
[0007]本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0008]一種車輛定位系統(tǒng)，包括RFID室內(nèi)基站、GPS定位單元、車載終端、語音合成單元、可視單元，在室內(nèi)安裝RFID室內(nèi)基站，所述車輛定位系統(tǒng)的內(nèi)場定位采用低頻觸發(fā)RFID技術(shù)，車上裝有GPS定位單元，當安裝有內(nèi)場定位功能的車載終端的車輛進入室內(nèi)基站區(qū)域時被喚醒，并將其各通道的RSSI值發(fā)給車載終端，由所述車載終端計算并轉(zhuǎn)換成與途中GPS定位子系統(tǒng)相兼容的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)格式，并集合GIS可視技術(shù)，直觀的顯示給用戶，同時通過語音合成技術(shù)，進行內(nèi)場引導；整個系統(tǒng)采用3G與中心通信，實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)上傳，系統(tǒng)遠程更新功能。
[0009]作為本發(fā)明所述車輛定位系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中，所述低頻觸發(fā)RFID技術(shù)采用AS3933芯片(奧微公司有賣)，具有三通道數(shù)字RSSI，通過簡單的定位算法，可以獲得室內(nèi)局部范圍內(nèi)的位置。
[0010]作為本發(fā)明所述車輛定位系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中，語音合成芯片通過異步串口接收待合成的文本，實現(xiàn)文本到聲音的轉(zhuǎn)換。
[0011]在本發(fā)明中，所述RFID (Radio Frequency IDentif ication),即射頻識別技術(shù)，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。
[0012]RSSI,所述是Received Signal Strength Indication 的縮寫，是指接收的信號強度指示，無線發(fā)送層的可選部分，用來判定鏈接質(zhì)量，以及是否增大廣播發(fā)送強度。
[0013]所述GIS是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)，是以測繪測量為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲存和使用的數(shù)據(jù)源，以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術(shù)。
[0014]所述GPS(Global Positioning System)即全球定位系統(tǒng),是美國研制的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，今采用wgs84坐標系統(tǒng)。因地球在天球空間中的位置是不穩(wěn)定的，故協(xié)議用wgs84某一可的北極點指向位置。
[0015]本發(fā)明所述車輛定位系統(tǒng)，采用低頻觸發(fā)RFID內(nèi)場定位與途中GPS定位的內(nèi)外場融合技術(shù)，實現(xiàn)了車輛室內(nèi)室外全程定位的目的，大大方便了車輛的定位和全程調(diào)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明所述車輛定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0018]如圖1所示，一種車輛定位系統(tǒng)，包括RFID室內(nèi)基站、GPS定位單元、車載終端、語音合成單元、可視單元，在室內(nèi)安裝RFID室內(nèi)基站，所述車輛定位系統(tǒng)的內(nèi)場定位采用低頻觸發(fā)RFID技術(shù)，車上裝有GPS定位單元，當安裝有內(nèi)場定位功能的車載終端的車輛進入室內(nèi)基站區(qū)域時被喚醒，并將其各通道的RSSI值發(fā)給車載終端，由所述車載終端計算并轉(zhuǎn)換成與途中GPS定位子系統(tǒng)相兼容的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)格式，并集合GIS可視技術(shù)，直觀的顯示給用戶，同時通過語音合成技術(shù)，進行內(nèi)場引導；整個系統(tǒng)采用3G與中心通信，實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)上傳，系統(tǒng)遠程更新功能。
[0019]其中內(nèi)場定位采用低頻觸發(fā)RFID技術(shù)，采用奧微的AS3933芯片，具有三通道數(shù)字RSSI，通過簡單的定位算法，就可以獲得室內(nèi)局部范圍內(nèi)的位置；AS3933采用16引腳TSSOP和16引腳QFN(4mmx4mm)封裝；工作電壓為3.0V,工作溫度范圍為-40至+85oC ;接收頻率范圍廣泛，為15至150kHz，為設(shè)計師設(shè)計有源RFID技術(shù)、高價值資產(chǎn)跟蹤、實時定位系統(tǒng)、操作員識別、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和訪問控制或遠程無鑰匙進入等各種應用提供了靈活性；AS3933為每個工作通道提供了一個數(shù)字RSSI (接收信號強度指示)值，并支持可編程數(shù)據(jù)速率和帶時鐘恢復的曼徹斯特解碼。它還包括一個由晶體振蕩器或內(nèi)部RC振蕩器產(chǎn)生的內(nèi)部時鐘發(fā)生器，且AS3933在同類器件中首次提供了內(nèi)置自動天線調(diào)諧器，可將天線調(diào)諧到所需的載波頻率。通?？蛻舳紩筮@些功能來降低他們的BOM成本，又不影響性能；AS3933的可編程功能允許為更長的距離進行優(yōu)化設(shè)置，同時保持可靠的“喚醒”。AS3933的靈敏度級別可在較強的射頻場或噪聲環(huán)境下進行調(diào)節(jié)。天線調(diào)諧得到了極大簡化，因其自動調(diào)諧功能可確保完美匹配所需的載波頻率。保持了 2.7uA的較低工作電流和編程靈活性，使其廣泛適用于低功率系統(tǒng)；
[0020]其中GPS采用u-blox G5模塊，一個全新設(shè)計架構(gòu)的產(chǎn)品，已經(jīng)接近GPS理論設(shè)計的極限(民用GPS的芯片組理論設(shè)計極限靈敏度為_165dbm，冷啟動27秒)；
[0021]其中語音合成芯片采用宇音天下的Syn6288，通過異步串口接收待合成的文本，實現(xiàn)文本到聲音(TTS)的轉(zhuǎn)換，文本識別更智能，語音合成更自然，語音合成效果和智能識別效果大幅度提高，是一款面向中高端應用領(lǐng)域的語音合成芯片；
[0022]其中3G 模塊采用中興的 WCDMA MF210V，一款支持 UMTS850 (900)/1900/2100、GSM/GPRS/EDGE850/900/1800/1900 多頻段 HSUPA 的 PCI Express Mini Card 無線網(wǎng)卡，可以提供移動環(huán)境下的WCDMA、GSM/GPRS、EDGE (EGPRS)和HSUPA高速數(shù)據(jù)接入服務(wù)。
[0023]車載3G語音引導終端包括:
[0024]1、為S5PV210又名“蜂鳥”(Hummingbird)，是本發(fā)明主CPU，它是三星推出的一款適用于智能手機和平板電腦、車載導航等多媒體設(shè)備的應用處理器，S5PV210和S5PC110功能一樣，110小封裝適用于智能手機，210封裝較大，主要用于平板電腦和上網(wǎng)本，蘋果的iPad和IPhone4上有的A4處理器(三星制造的)，就用的和S5PV210 —樣的架構(gòu)(只是3D引擎和視頻解碼部分不同)，三星的Galaxy Tab平板電腦上用的也是S5PV210 ;采用ARM CortexTM-A8內(nèi)核，ARM V7指令集，主頻可達1GHZ，64/32位內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)，32/32KB的數(shù)據(jù)/指令一級緩存，512KB的二級緩存，可以實現(xiàn)2000DMIPS (每秒運算2億條指令集)的高性能運算能力；包含很多強大的硬件編解碼功能，內(nèi)建MFC(Multi Format Codec),支持MPEG-1/2/4，H.263，H.264等格式視頻的編解碼，支持模擬/數(shù)字TV輸出。JPEG硬件編解碼，最大支持8000x8000分辨率；內(nèi)建高性能PowerVR SGX5403D圖形引擎和2D圖形引擎，支持2D/3D圖形加速，是第五代PowerVR產(chǎn)品，其多邊形生成率為2800萬多邊形/秒，像素填充率可達2.5億/秒，在3D和多媒體方面比以往大幅提升，能夠支持DX9，SM3.0，0penGL2.0等PC級別顯示技術(shù)；具備IVA3硬件加速器，具備出色的圖形解碼性能，可以支持全高清、多標準的視頻編碼，流暢播放和錄制30幀/秒的1920 X 1080像素(1080p)的視頻文件，可以更快解碼更高質(zhì)量的圖像和視頻，同時，內(nèi)建的HDMIvl.3，可以將高清視頻輸出到外部顯示器上；S5PV210的存儲控制器支持LPDDR1，LPDDR2和DDR2類型的RAMFlash支持 Nandflash, Norflash, OneNand 等；
[0025]2、125k射頻接收電路，采用AS3933，并采用精度比較高的電感，實現(xiàn)6米以上的觸發(fā)距離，并具有3通道數(shù)字RSSI ；AS3933出類拔萃的80 μ Vrms敏感度，可對BOM成本及喚醒范圍進行優(yōu)化，其2.7μ A超低電流消耗也極大地延長了電池壽命；其接收頻率范圍廣泛，為15至150kHz，為設(shè)計師設(shè)計有源RFID技術(shù)、高價值資產(chǎn)跟蹤、實時定位系統(tǒng)、操作員識別、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和訪問控制或遠程無鑰匙進入等各種應用提供了靈活性。AS3933為每個工作通道提供了一個數(shù)字RSSI (接收信號強度指示)值，并支持可編程數(shù)據(jù)速率和帶時鐘恢復的曼徹斯特解碼。它還包括一個由晶體振蕩器或內(nèi)部RC振蕩器產(chǎn)生的內(nèi)部時鐘發(fā)生器，且AS3933在同類器件中首次提供了內(nèi)置自動天線調(diào)諧器，可將天線調(diào)諧到所需的載波頻率。通常客戶都會要求這些功能來降低他們的BOM成本，又不影響性能；可編程功能允許為更長的距離進行優(yōu)化設(shè)置，同時保持可靠的“喚醒”。AS3933的靈敏度級別可在較強的射頻場或噪聲環(huán)境下進行調(diào)節(jié)。天線調(diào)諧得到了極大簡化，因其自動調(diào)諧功能可確保完美匹配所需的載波頻率。[0026]3、為中興MF210V3G模塊，使用USB 口與主CPU通信，支持上行速率5.76Mbps，支持下行速率7.2Mbps，同時支持數(shù)據(jù)、語音、短信，工作溫度:-10°C?+60°C，工作電壓:
3.3V-3.6V ；
[0027]4、為語音合成電路，主要使用宇音天下的SYN6288芯片，當本發(fā)明的終端需要提醒報班成功、緊急通知等情況時，主CPU S5PV210會通過UART發(fā)送合成指令給它；
[0028]5、為GPS定位模塊，主要用于途中定位導航，與主CPU通過UART連接，采用最新推出的第5代芯片組應用的高靈敏度版本的GPS芯片組做成的GPS模塊，產(chǎn)品性能優(yōu)異，可進行室內(nèi)及橋梁底部定位，大大的增強了產(chǎn)品的可靠性，定位靈敏度令人嘆為觀止，事實上，它可以做到毫不費力的在大部分室內(nèi)進行良好的定位，當然，在中國，用得最多的地方還是將它放在車輛內(nèi)部用于隱蔽安裝GPS天線并做好偽裝處理，這樣做的好處是盜賊無法發(fā)現(xiàn)GPS系統(tǒng)從而增加車輛找回的機率。
[0029]6、曼徹斯特編碼(Manchester Encoding),也叫做相位編碼(PE),是一個同步時鐘編碼技術(shù)，被物理層使用來編碼一個同步位流的時鐘和數(shù)據(jù)。提供一個簡單的方式給編碼簡單的二進制序列而沒有長的周期沒有轉(zhuǎn)換級別，因而防止時鐘同步的丟失，或來自低頻率位移在貧乏補償?shù)哪M鏈接位錯誤。在這個技術(shù)下，實際上的二進制數(shù)據(jù)被傳輸通過這個電纜，不是作為一個序列的邏輯I或O來發(fā)送的。相反地，這些位被轉(zhuǎn)換為一個稍微不同的格式，它通過使用直接的二進制編碼有很多的優(yōu)點。
[0030]7、125k射頻發(fā)射電路，采用分立元件實現(xiàn)，主要包括TC4426、IRF7389、PMEG4010等;
[0031]其中6和7是配合本發(fā)明的內(nèi)場定位基站功能包括:
[0032]本發(fā)明所述定位系統(tǒng)的系統(tǒng)流程:①為主CPU，開機后一直運行，③3G模塊與⑤GPS模塊也一直工作，不斷將接收到的GPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到中興服務(wù)器，當有緊急提醒時，④語音合成電路運行，將文本合成聲音，當車輛進入室內(nèi)時，⑥將位置編碼通過⑦發(fā)射給本發(fā)明終端②125k射頻接收電路，②收到并解析三通道的數(shù)字RSSI值，并啟用定位算法轉(zhuǎn)換成GPS相兼容的數(shù)據(jù)格式再通過③3G模塊發(fā)向中心，中心指揮調(diào)度軟件，能即時顯示車輛位置，并根據(jù)策略定義通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送內(nèi)部引導、調(diào)度指令。
[0033]應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應當理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛定位系統(tǒng)，其特征在于:包括RFID室內(nèi)基站、GPS定位單元、車載終端、語音合成單元、可視單元，在室內(nèi)安裝RFID室內(nèi)基站，所述車輛定位系統(tǒng)的內(nèi)場定位采用低頻觸發(fā)RFID技術(shù)，車上裝有GPS定位單元，當安裝有內(nèi)場定位功能的車載終端的車輛進入室內(nèi)基站區(qū)域時被喚醒，并將其各通道的RSSI值發(fā)給車載終端，由所述車載終端計算并轉(zhuǎn)換成與途中GPS定位子系統(tǒng)相兼容的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)格式，并集合GIS可視技術(shù)，直觀的顯示給用戶，同時通過語音合成技術(shù)，進行內(nèi)場引導；整個系統(tǒng)采用3G與中心通信，實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)上傳，系統(tǒng)遠程更新功能。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛定位系統(tǒng)，其特征在于:所述低頻觸發(fā)RFID技術(shù)采用AS3933芯片，具有三通道數(shù)字RSSI，通過簡單的定位算法，可以獲得室內(nèi)局部范圍內(nèi)的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛定位系統(tǒng)，其特征在于:所述語音合成芯片通過異步串口接收待合成的文本，實現(xiàn)文本到聲音的轉(zhuǎn)換。
【文檔編號】G01S19/46GK103675876SQ201210329789
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】張軍 申請人:祝懷月