專利名稱：Gps定位操作時(shí)的功耗控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及跟蹤器技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般的GPS跟蹤器，在進(jìn)行GPS定位操作時(shí)，對(duì)于GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的星歷數(shù)據(jù)有極大的依賴。在集裝箱跟蹤器中，雖然申請(qǐng)人發(fā)明了顯著降低GPRS模塊功耗的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于集裝箱的長(zhǎng)時(shí)間，甚至超長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤、監(jiān)控以及防盜，但是，GPS模塊定位操作時(shí)的功耗也是非常大的，有時(shí)候比GPRS發(fā)射時(shí)的功耗還要大，使得整個(gè)產(chǎn)品難以實(shí)現(xiàn)微功耗的要求，影響到了整個(gè)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)申請(qǐng)人極低功耗的集裝箱跟蹤器的試驗(yàn)結(jié)果，如果采用傳統(tǒng)的GPS定位操作模式，一次GPS定位的功耗略大于一次GPRS發(fā)射的功耗。因此，雖然降低了 GPRS模塊的功耗，但是，總的功耗卻受到了 GPS定位操作的影響，使得跟蹤器的工作時(shí)間縮短，發(fā)射次數(shù)減少，技術(shù)指標(biāo)不盡如人意。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置，大大降低跟蹤器定位操作的功耗，同時(shí)，顯著降低跟蹤器的功耗，延長(zhǎng)跟蹤器的工作時(shí)間，使得整個(gè)跟蹤器實(shí)現(xiàn)微功耗的要求。一種GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置，其特征在于所述GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置包括GPS模塊、電源電路和CPU，CPU與GPS模塊之間線路連接，GPS模塊和CPU均由電源電路供電，其中CPU與GPS模塊之間進(jìn)行普通數(shù)據(jù)交換，另外CPU會(huì)對(duì)于GPS模塊的星歷數(shù)據(jù)以及當(dāng)前GPS模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行讀取和保存，且在下一次GPS定位操作時(shí)，提供給GPS模塊作為計(jì)算的輔助數(shù)據(jù)，電源電路不僅在GPS模塊啟動(dòng)時(shí)，向模塊提供工作電壓，同時(shí)還要向GPS模塊提供保存星歷數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持電壓。所述CPU與GPS模塊之間進(jìn)行的普通數(shù)據(jù)交換就是當(dāng)CPU發(fā)出數(shù)據(jù)讀取指令后，GPS模塊會(huì)根據(jù)指令將經(jīng)緯度、速度等常規(guī)信息發(fā)給CPU。所述CPU通過線路與GPRS模塊之間連接，GPRS模塊與GPS模塊之間通過線路連接。所述進(jìn)行處理后的GPS星歷數(shù)據(jù)在間隔不超過3小時(shí)時(shí)，作為每一次GPS定位操作的輔助計(jì)算依據(jù)，所述進(jìn)行處理后GPS運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為每一次GPS定位操作的輔助計(jì)算依據(jù)，在星歷數(shù)據(jù)及GPS模塊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的參考下，使GPS定位操作在兩次間隔的定位不超過3小時(shí)的條件下，總是處于熱啟動(dòng)狀態(tài)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型改進(jìn)了 GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原來的1/10以下，進(jìn)一步降低了 GPRS/GPS跟蹤器總的功耗，實(shí)現(xiàn)了微功耗的要求。通過本實(shí)用新型的技術(shù)，將一次GPS定位的操作功耗降低到原來的1/10，與一次GPRS發(fā)射的功耗相比較，從大致相同降低到了可以忽略不計(jì)。這樣，在使用同樣容量電池的情況下，幾乎將跟蹤器的工作時(shí)間延長(zhǎng)了一倍，發(fā)射次數(shù)幾乎增加了一倍。取得了非常令人滿意的技術(shù)指標(biāo)。因?yàn)橥ㄟ^相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)比較一般的GPS/GPRS跟蹤器，一次定位并發(fā)送位置信息的操作，GPS定位的功耗略大于一次GPRS發(fā)射的功耗，通過本實(shí)用新型所述技術(shù)方案之后，一次GPS定位的功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次GPRS模塊發(fā)射的功耗,幾乎可以忽略不計(jì)，這樣，進(jìn)一步降低了 GPS/GPRS跟蹤器的功耗，達(dá)到了更好的性能指標(biāo)。因此與普通的GPS跟蹤器的設(shè)計(jì)相比較，本實(shí)用新型所述技術(shù)方案顯著減少了 GPS定位操作的功耗，進(jìn)一步提高了電池驅(qū)動(dòng)GPS/GPRS跟蹤器的性能指標(biāo)，在使用同樣容量的電池的條件下，發(fā)射次數(shù)可以增加大約一倍，或者說，工作時(shí)間可以延長(zhǎng)一倍。

圖1為本實(shí)用新型GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置原理方框圖。圖2為本實(shí)用新型涉及到保存星歷數(shù)據(jù)以及GPS運(yùn)動(dòng)信息的操作示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1，本實(shí)用新型GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置，包括GPRS模塊、GPS模塊、電源電路和CPU，CPU與GPRS模塊之間線路連接，CPU與GPS模塊之間線路連接，GPRS模塊與GPS模塊之間線路連接，GPRS模塊、GPS模塊和CPU均由電源電路供電，在CPU控制下對(duì)GPS星歷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和保存以及對(duì)GPS模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行處理和保存。其中進(jìn)行處理后的GPS星歷數(shù)據(jù)在間隔不超過3小時(shí)時(shí)，作為每一次GPS定位操作的輔助計(jì)算依據(jù)，進(jìn)行處理后GPS運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為每一次GPS定位操作的輔助計(jì)算依據(jù)，使GPS定位操作在兩次間隔的定位不超過3小時(shí)的條件下，總是處于熱啟動(dòng)狀態(tài)。通過如圖2，可以獲得如下關(guān)系I)電源與GPS模塊的連接有兩條線，表明電源不僅要在GPS模塊啟動(dòng)時(shí)，向模塊提供工作電壓。同時(shí)還要向GPS模塊提供保存星歷數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持電壓。這是一個(gè)重要的技術(shù)措施。2)在CPU與GPS模塊之間畫了兩對(duì)雙向連接線。一對(duì)連接線代表了 CPU與GPS模塊之間的普通數(shù)據(jù)交換，就是當(dāng)CPU發(fā)出數(shù)據(jù)讀取指令后，GPS模塊會(huì)根據(jù)指令將經(jīng)緯度、速度等常規(guī)信息發(fā)給CPU。另外一對(duì)連線表示了根據(jù)CPU內(nèi)的“GPS數(shù)據(jù)處理保存函數(shù)”這一個(gè)特別設(shè)計(jì)的軟件，CPU會(huì)對(duì)于GPS模塊的星歷數(shù)據(jù)以及當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行讀取和保存。同時(shí)，在下一次GPS定位操作時(shí)，提供給GPS模塊作為計(jì)算的輔助數(shù)據(jù)。這樣，由于有了輔助數(shù)據(jù)的支持，GPS模塊的計(jì)算就不需要重復(fù)下載所有的星歷數(shù)據(jù)，不需要重復(fù)一次冷啟動(dòng)，而是立即可以進(jìn)入熱啟動(dòng)狀態(tài)。本實(shí)用新型改進(jìn)了 GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原來的1/10以下，進(jìn)一步降低了 GPRS/GPS跟蹤器總的功耗，實(shí)現(xiàn)了微功耗的要求。采用本實(shí)用新型的技術(shù)，將一次GPS定位的操作功耗降低到原來的1/10，與一次GPRS發(fā)射的功耗相比較，從大致相同降低到了可以忽略不計(jì)。這樣，在使用同樣容量電池的情況下，幾乎將跟蹤器的工作時(shí)間延長(zhǎng)了一倍，發(fā)射次數(shù)幾乎增加了一倍。取得了非常令人滿意的技術(shù)指標(biāo)。在GPS定位操作時(shí)，對(duì)于GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的星歷數(shù)據(jù)有極大的依賴，這里面涉及到一系列GPS定位的理論知識(shí)。GPS定位操作時(shí)一般有冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)兩種模式。在每一次定位的間隔時(shí)間非常短的時(shí)候，GPS模塊可以處于熱啟動(dòng)的模式，持續(xù)時(shí)間只有3秒。但是，冷啟動(dòng)的時(shí)間非常長(zhǎng)，一般為30幾秒。或者說冷啟動(dòng)模式的功耗比熱啟動(dòng)模式的功耗大10倍。 根據(jù)GPS定位的理論，在進(jìn)行一次GPS定位操作時(shí)1)GPS模塊需要記錄原有的星歷數(shù)據(jù)，如果兩次定位的間隔時(shí)間過長(zhǎng)，就需要重新下載星歷數(shù)據(jù)。2)GPS模塊需要有準(zhǔn)確的當(dāng)前位置、速度以及時(shí)間的信息。3)在確定了當(dāng)前天空中的衛(wèi)星之后，需要下載相關(guān)的星歷數(shù)據(jù)，如果沒有歷史資料，就需要30秒的時(shí)間進(jìn)行完全星歷數(shù)據(jù)下載，這也就是為什么冷啟動(dòng)需要30幾秒時(shí)間的原因。而是否需要進(jìn)行完全數(shù)據(jù)下載，取決于當(dāng)前衛(wèi)星是不是曾經(jīng)看到過的衛(wèi)星。一般來說，曾經(jīng)看到過的衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)可以維持約3小時(shí)，隨后就會(huì)衰減。也就是說，對(duì)于星歷歷史數(shù)據(jù)的處理和保存，會(huì)影響到是進(jìn)入冷啟動(dòng)狀態(tài)，還是可以保持在熱啟動(dòng)狀態(tài)。從理論上說，如果可以恰當(dāng)?shù)挠涗洝⒈４嫘l(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)，對(duì)于不同時(shí)刻在天空中看到的衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理，就有可能在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間間隔內(nèi)(一般為3小時(shí))，仍然可以保證GPS模塊保持熱啟動(dòng)的狀態(tài)。如果沒有這方面的技術(shù)，一般的GPS模塊只能夠在幾分鐘或者十幾分鐘間隔時(shí)，保持熱啟動(dòng)。本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)是，對(duì)于GPS星歷數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入的研究，對(duì)于GPS模塊當(dāng)前位置信息與星歷數(shù)據(jù)的關(guān)系進(jìn)行了深入的研究，對(duì)于兩個(gè)不同定位時(shí)刻從天空看到的衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)的保存、處理方法進(jìn)行了深入研究，著重處理了以下兩個(gè)問題I)對(duì)于GPS星歷數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理和保存，這樣，對(duì)于在每?jī)纱味ㄎ恢g的間隔小于3小時(shí)的情況下，GPS定位有了星歷數(shù)據(jù)作為輔助，所需要的時(shí)間大大減少，或者說功耗大大減少。2)對(duì)于GPS模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行必要的處理和保存，這些數(shù)據(jù)可以作為下一次GPS定位操作的參考，結(jié)果是定位操作的時(shí)間大大縮短了，或者說功耗大大減少。本實(shí)用新型所述技術(shù)方案的綜合結(jié)果就是，在間隔不超過3小時(shí)時(shí)，每一次的GPS定位操作，有了星歷數(shù)據(jù)作為參考，又有了 GPS模塊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為參考，因此，定位操作的速度非?？?，略小于熱啟動(dòng)的3秒。與一般的冷啟動(dòng)相比較，定位時(shí)間減少到了 1/10以下，一次定位的功耗也降到了 1/10以下。通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)比較一般的GPS/GPRS跟蹤器，一次定位并發(fā)送位置信息的操作，GPS定位的功耗略大于一次GPRS發(fā)射的功耗。通過本實(shí)用新型所述技術(shù)方案之后，一次GPS定位的功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次GPRS模塊發(fā)射的功耗，幾乎可以忽略不計(jì)。這樣，進(jìn)一步降低了 GPS/GPRS跟蹤器的功耗，達(dá)到了更好的性能指標(biāo)。與普通的GPS跟蹤器的設(shè)計(jì)相比較，本實(shí)用新型所述技術(shù)方案顯著減少了 GPS定位操作的功耗，進(jìn)一步提高了電池驅(qū)動(dòng)GPS/GPRS跟蹤器的性能指標(biāo)。在使用同樣容量的電池的條件下，發(fā)射次數(shù)可以增加大約一倍，或者說，工作時(shí)間可以延長(zhǎng)一倍。下面是在電池驅(qū)動(dòng)GPS/GPRS跟蹤器的開發(fā)過程中，對(duì)于本實(shí)用新型所述技術(shù)方案進(jìn)行了實(shí)際的驗(yàn)證。驗(yàn)證的結(jié)果如下如果不是采用本實(shí)用新型所述技術(shù)方案，同時(shí)進(jìn)行GPS定位以及GPRS發(fā)射，可以測(cè)定一個(gè)相應(yīng)的發(fā)射次數(shù)。采用了本實(shí)用新型所述技術(shù)方案之后，在同樣的條件下，同時(shí)進(jìn)行GPS定位操作和位置信息發(fā)射，發(fā)射次數(shù)提高了 2倍多。顯示功耗顯著下降，或者說工作時(shí)間顯著延長(zhǎng)，大大提高了電池驅(qū)動(dòng)GPS/GPRS跟蹤器的性能。
權(quán)利要求1.一種GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置，其特征在于所述GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置包括GPS模塊、電源電路和CPU，CPU與GPS模塊之間線路連接，GPS模塊和CPU均由電源電路供電， 其中CPU與GPS模塊之間進(jìn)行普通數(shù)據(jù)交換，另外CPU會(huì)對(duì)于GPS模塊的星歷數(shù)據(jù)以及當(dāng)前GPS模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行讀取和保存，且在下一次GPS定位操作時(shí)，提供給GPS模塊作為計(jì)算的輔助數(shù)據(jù)， 電源電路不僅在GPS模塊啟動(dòng)時(shí)，向模塊提供工作電壓，同時(shí)還要向GPS模塊提供保存星歷數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置，其特征在于所述CPU通過線路與GPRS模塊之間連接，GPRS模塊與GPS模塊之間通過線路連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了GPS定位操作時(shí)的功耗控制裝置，其包括GPS模塊、電源電路和CPU，CPU與GPS模塊之間線路連接，GPS模塊和CPU均由電源電路供電，其中CPU與GPS模塊之間進(jìn)行普通數(shù)據(jù)交換，另外CPU會(huì)對(duì)于GPS模塊的星歷數(shù)據(jù)以及當(dāng)前GPS模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行讀取和保存，且在下一次GPS定位操作時(shí)，提供給GPS模塊作為計(jì)算的輔助數(shù)據(jù)，電源電路不僅在GPS模塊啟動(dòng)時(shí)，向模塊提供工作電壓，同時(shí)還要向GPS模塊提供保存星歷數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持電壓。本實(shí)用新型改進(jìn)了GPS定位操作模式，使得GPS定位操作的功耗降低到了原來的1/10以下，進(jìn)一步降低了GPRS/GPS跟蹤器總的功耗，實(shí)現(xiàn)了微功耗的要求。
文檔編號(hào)G01S19/02GK202837548SQ20122043440
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者羊曉寧 申請(qǐng)人:廣州星尋通訊科技有限公司