一種基于無線自組織通信的車載導航終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于衛(wèi)星導航應用和無線通信【技術領域】，具體為一種基于無線自組織通信的車載導航終端，包括CPU母板、射頻子板、甚高頻天線、衛(wèi)星導航接收模塊、北斗天線、LCD觸摸屏、送受話器；所述CPU母板通過SPI接口分別與兩個射頻子板聯(lián)接，兩個射頻子板分別通過射頻同軸線纜聯(lián)接甚高頻天線；所述CPU母板通過通用串口與衛(wèi)星導航接收模塊聯(lián)接，衛(wèi)星導航接收模塊通過射頻同軸線纜與北斗天線聯(lián)接；所述CPU母板通過IO口與LCD觸摸屏聯(lián)接；所述CPU母板通過音頻線纜與送受話器聯(lián)接。本實用新型即便在沒有公共移動網(wǎng)絡覆蓋的各類區(qū)域，車隊的各個車輛之間仍能實現(xiàn)語音通信和高精度定位信息的傳遞。
【專利說明】一種基于無線自組織通信的車載導航終端
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于衛(wèi)星導航應用和無線通信【技術領域】，具體為一種基于無線自組織通信的車載導航終端。
【背景技術】
[0002]基于全球衛(wèi)星定位技術和GSM/CDMA等移動通信網(wǎng)絡技術的車輛管理系統(tǒng)和車輛終端設備雖然得到了廣泛應用，但是該類系統(tǒng)或終端設備的通信機制過多依賴于公共移動網(wǎng)絡的服務質量。然而在山區(qū)、沙漠、草原、極地等人跡罕至之處，公共移動基站等基礎設施并不普及；在自然災害發(fā)生后，公共移動網(wǎng)絡也有可能癱瘓。在上述情況下，基于公共移動網(wǎng)絡通信技術的車輛管理系統(tǒng)系統(tǒng)或車輛終端設備的使用將受到限制。
[0003]另外，隨著中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設和發(fā)展，基于GNSS北斗二代定位(BD-2)的技術也在不斷發(fā)展，相關的車載導航應用也正逐步進入大眾消費市場。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種基于無線自組織通信的車載導航終端，利用BD-2/GPS雙模兼容定位的優(yōu)勢，實現(xiàn)基于SOTDMA (SOTDMA:自組織時分多址)無線通信技術的高精度車隊調(diào)度管理。
[0005]為實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型提供的方案是:一種基于無線自組織通信的車載導航終端，包括CPU母板、射頻子板、甚高頻天線、衛(wèi)星導航接收模塊、北斗天線、LCD觸摸屏、送受話器；所述CPU母板通過SPI接口分別與兩個射頻子板聯(lián)接，兩個射頻子板分別通過射頻同軸線纜聯(lián)接甚高頻天線；所述CPU母板通過通用串口與衛(wèi)星導航接收模塊聯(lián)接，衛(wèi)星導航接收模塊通過射頻同軸線纜與北斗天線聯(lián)接；所述CPU母板通過IO 口與LCD觸摸屏聯(lián)接；所述CPU母板通過音頻線纜與送受話器聯(lián)接。
[0006]而且，所述CPU母板內(nèi)包含MPU處理器、話音接口芯片和VOPP處理芯片，所述MPU處理器通過8位地址數(shù)據(jù)復用總線與VOPP處理芯片聯(lián)接，VOPP處理芯片通過2M時分復用總線與話音接口芯片聯(lián)接；所述MPU處理器通過SPI接口分別與兩個射頻子板聯(lián)接，MPU處理器通過通用串口與衛(wèi)星導航接收模塊聯(lián)接，MPU處理器通過IO 口與IXD觸摸屏聯(lián)接；所述話音接口芯片通過音頻線纜與送受話器聯(lián)接。
[0007]而且，所述MPU處理器是AM3358ZCE型號，話音接口芯片是MC14LC5480型號，VOPP處理芯片是AC48802C-C型號。
[0008]而且，所述射頻子板包括CMX7032型號的AIS數(shù)據(jù)處理器及SA58640型號的調(diào)頻
混頻器。
[0009]而且，所述衛(wèi)星導航接收模塊為HwaNavMod—BG—lC型號的BD-2/GPS雙系統(tǒng)接收模塊。
[0010]而且，所述IXD觸摸屏包含7吋YXM070LB05型號的IXD顯示屏和7吋TP07002型
號的觸摸薄膜。[0011]而且，所述送受話器為0SC-3型手持送話受話器。
[0012]本實用新型的優(yōu)點如下。
[0013]1.傳輸距離遠，可用度高。系統(tǒng)利用SOTDMA技術，實現(xiàn)了自動中繼功能，不僅增大了通信距離，而且增強了對復雜環(huán)境的適應性。
[0014]2.組網(wǎng)能力強。每臺設備支持2個射頻接口單元，具備2個發(fā)射機，4個接收機，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量不小于128個。
[0015]3.通過同屏多車可視化的效果，方便了車隊指揮和調(diào)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖2是CPU母板的結構示意圖。
[0018]圖3是射頻子板的結構示意圖。
[0019]圖4是本實施例的基本組網(wǎng)示意圖。
[0020]圖5是本實施例的信息轉發(fā)示意圖。
[0021]圖6是本實施例的同屏多車可視化示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0023]實現(xiàn)本實用新型所述的技術方案，需要在每個移動節(jié)點(即每臺車)配置I臺基于無線自組織通信的車隊調(diào)度管理導航終端設備，如圖1所示，本實施例提供一種基于無線自組織通信的車載導航終端，由I個CPU母板、2個射頻子板、2個甚高頻天線、I個衛(wèi)星導航接收模塊、I個北斗天線、I個LCD觸摸屏、I個送受話器構成。
[0024]CPU母板通過SPI接口與兩個射頻子板聯(lián)接，兩個射頻子板分別通過射頻同軸線纜與甚高頻天線聯(lián)接；CPU母板通過通用串口與衛(wèi)星導航接收板聯(lián)接，衛(wèi)星導航接收板通過射頻同軸線纜與北斗天線聯(lián)接;CPU母板通過通用IO 口與LCD觸摸屏聯(lián)接，并通過音頻線纜與送受話器連接。
[0025]該設備接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定位信息和定時信息，通過LCD觸摸屏顯示車隊各車輛的實時位置信息和操作指令，通過該屏幕的可點擊的觸控按鈕還可激活相應的車隊調(diào)度管理指令。設備通過送受話器接收本地用戶的語音信息，并播放其他車輛的語音信息。該設備通過2個用戶可定制的VHF/UHF的無線信道構建基于自組織時分多址(SOTDMA)的組網(wǎng)通道，借此實現(xiàn)車輛之間實時定位信息以及話音壓縮編碼信息的發(fā)送和接收。
[0026]CPU母板，如圖2所示，該母板完成如下功能。
[0027]1.接收并解析衛(wèi)星導航模塊的定位信息，并完成系統(tǒng)語音的采樣編碼和數(shù)字壓縮，并通過SOTDMA網(wǎng)絡將其發(fā)送給車隊的指揮車輛。
[0028]2.通過SOTDMA網(wǎng)絡接收其他車輛的實時位置信息，并疊加地圖信息和本車的位置信息后，再在IXD觸摸屏上顯示。
[0029]3.通過SOTDMA網(wǎng)絡接收其他車輛的話音信息，并完成數(shù)字解壓縮和音頻解碼和還原。
[0030]4.響應本車用戶的屏幕指令點擊操作，并完成相應的指揮調(diào)度管理信息的傳遞。[0031]5.用于配置和管理本設備的其他模塊，并協(xié)同完成SOTDMA網(wǎng)絡的維護。
[0032]CPU母板可選用基于TI公司的AM3358ZCE的MPU (MPU:微處理器)的實時操作系統(tǒng)，該實時操作系統(tǒng)提供了 LCD顯示和控制功能、圖形處理功能以及豐富的總線接入功能，并通過軟件實現(xiàn)SOTDMA網(wǎng)絡的管理和維護。該母板采用了 MC14LC5480型號的Codec(Codec:語音編解碼)芯片實現(xiàn)語音的采樣編碼與解碼還原，采用AC48802C-C型號的VOPP處理芯片實現(xiàn)數(shù)字語音信息的壓縮和解壓縮。
[0033]上述MPU處理器通過8位地址數(shù)據(jù)復用總線與VOPP處理芯片聯(lián)接，VOPP處理芯片通過2M時分復用總線與話音接口芯片聯(lián)接。
[0034]另外，CPU母板的MPU處理器通過Uart通用串口所連接的HwaNavMod—BG—IC型號的BD-2/GPS雙系統(tǒng)接收模塊，并外置TM-212-D型雙頻天線模塊，提供了基于NMEA0183標準定位數(shù)據(jù)格式的BD-2/GPS雙頻兼容定位信息。
[0035]另外，CPU母板的MPU處理器通過IO排線所連接的IXD觸摸屏的7吋YXM070LB05型號IXD顯示屏，提供了 800X480像素的16.7M色彩的圖像顯示功能；通過IO排線所連接的LCD觸摸屏的7吋TP07002型號的4線電阻觸摸薄膜，提供了與觸摸坐標相關的觸摸反饋模擬信號。
[0036]另外，CPU母板的話音接口芯片通過音頻線纜所連接的0SC-3型手持送話受話器，提供了按壓搶占式送話受話功能。
[0037]上述CPU母板的MPU處理器通過SPI接口分別與兩個射頻子板聯(lián)接。射頻子板，如圖3所示，用于本節(jié)點的基于一個VHF/UHF頻點的SOTDMA網(wǎng)絡的收發(fā)數(shù)據(jù)與射頻傳輸信號之間的轉換。該子板采用了支持半雙工或全雙工的GMSK (高斯濾波最小頻移鍵控)與FSK(頻移鍵控)調(diào)制解調(diào)功能并支持AIS (自動識別系統(tǒng))數(shù)據(jù)處理的套片CMX7032作為核心部件，并通過SA58640型號的調(diào)頻混頻器，以及功率放大器等模擬器件完成上述功能。
[0038]除此之外，通過SPI總線，CPU母板還可調(diào)節(jié)射頻子板的工作方式，并查詢和統(tǒng)計本子板無線信道的各項參數(shù)，用以支持SOTDMA網(wǎng)絡的管理和維護。
[0039]設備間采用第一個頻點作為定位信息傳遞通道，采用第二個頻點作為語音信息通道?，F(xiàn)以4個節(jié)點的定位信息傳遞為例，簡述無線組織通信的車隊管理導航終端設備的組網(wǎng)方法和轉發(fā)機制。語音信息的傳遞與此類似。
[0040]如圖4所示，在每個節(jié)點上安置一臺該設備。設備間通過SOTDMA無線組網(wǎng)技術自動協(xié)商并確定自己的Tn時隙,并利用該時隙定時廣播自己的定位位置信息。同時，每個設備在沒有發(fā)送信息時，均可監(jiān)聽并收集所有其他時隙的信息。例如圖4中，最終確定A車使用第I時隙、B車使用第2時隙、C車使用第3時隙、D車使用第4時隙分別廣播各自位置信息；A車在第2、3、4時隙分別接收B車、C車、D車發(fā)出的信息。
[0041]如圖5所示，當指定A車作為隊長車時(A車需要實時獲取B車，C車，D車的位置并進行管理)，且A車和D車信號不可直達時，通過私有路由協(xié)議算法確定B車C車還需要通過SOTDMA無線組網(wǎng)技術額外申請時隙通道來轉發(fā)各自收到的D車信息，以確保A車收到D車信息。圖中B車額外申請了 T5時隙用來轉發(fā)收到的D車信息，C車額外申請了 T6時隙用來轉發(fā)收到的D車信息，A車此時收不到D車T4的信息，可以接收T5、T6的信息，通過過濾，選擇時刻最近的D車信息進行后續(xù)圖像顯示處理。
[0042]如圖6所示，隊長車輛A的顯示屏上動態(tài)的顯示了其他車輛的位置信息和自己的位置信息，實現(xiàn)了同屏多車的可視化。在此基礎上，還可實現(xiàn)相關的例如車輛點擊呼叫、調(diào)度信息編輯和發(fā)送等其他調(diào)度管理功能。
[0043]本實用新型采用了自組織時分多址的通信組網(wǎng)手段，即便在沒有公共移動網(wǎng)絡覆蓋的各類區(qū)域，車隊的各個車輛之間仍能實現(xiàn)語音通信和高精度定位信息的傳遞，保障了各車輛間的語音通信和高精度導航定位信息的共享，從而為高速行進中的車隊提供高可靠的調(diào)度管理平臺。
[0044]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進或變形，這些改進或變形也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于無線自組織通信的車載導航終端，其特征在于:包括CPU母板、射頻子板、甚高頻天線、衛(wèi)星導航接收模塊、北斗天線、LCD觸摸屏、送受話器；所述CPU母板通過SPI接口分別與兩個射頻子板聯(lián)接，兩個射頻子板分別通過射頻同軸線纜聯(lián)接甚高頻天線；所述CPU母板通過通用串口與衛(wèi)星導航接收模塊聯(lián)接，衛(wèi)星導航接收模塊通過射頻同軸線纜與北斗天線聯(lián)接；所述CPU母板通過IO 口與LCD觸摸屏聯(lián)接；所述CPU母板通過音頻線纜與送受話器聯(lián)接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于無線自組織通信的車載導航終端，其特征在于:所述CPU母板內(nèi)包含MPU處理器、話音接口芯片和VOPP處理芯片，所述MPU處理器通過8位地址數(shù)據(jù)復用總線與VOPP處理芯片聯(lián)接，VOPP處理芯片通過2M時分復用總線與話音接口芯片聯(lián)接；所述MPU處理器通過SPI接口分別與兩個射頻子板聯(lián)接，MPU處理器通過通用串口與衛(wèi)星導航接收模塊聯(lián)接，MPU處理器通過IO 口與IXD觸摸屏聯(lián)接；所述話音接口芯片通過音頻線纜與送受話器聯(lián)接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于無線自組織通信的車載導航終端，其特征在于:所述MPU處理器是AM3358ZCE型號，話音接口芯片是MC14LC5480型號，VOPP處理芯片是AC48802C-C 型號。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種基于無線自組織通信的車載導航終端，其特征在于:所述射頻子板包括CMX7032型號的AIS數(shù)據(jù)處理器及SA58640型號的調(diào)頻混頻器。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種基于無線自組織通信的車載導航終端，其特征在于:所述衛(wèi)星導航接收模塊為HwaNavMod--BG--1C型號的BD-2/GPS雙系統(tǒng)接收模塊。
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種基于無線自組織通信的車載導航終端，其特征在于:所述IXD觸摸屏包含7吋YXM070LB05型號的IXD顯示屏和7吋TP07002型號的觸摸薄膜。
7.根據(jù)權利要求 1或2或3所述的一種基于無線自組織通信的車載導航終端，其特征在于:所述送受話器為0SC-3型手持送話受話器。
【文檔編號】G01S19/33GK203414593SQ201320518408
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權日:2013年8月23日
【發(fā)明者】胡馳, 嚴春哲 申請人:武漢邁力特通信有限公司