一種基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端，包括外殼、微處理器、北斗定位通信單元以及數(shù)據(jù)隔離裝置；外殼上設(shè)有用于接收信號(hào)的信號(hào)接收器、USB接口、藍(lán)牙接收裝置以及秒脈沖接口；微處理器、北斗定位通信單元以及數(shù)據(jù)隔離裝置均設(shè)置在外殼內(nèi)；微處理器上設(shè)有第一串口、第二串口以及第三串口，數(shù)據(jù)隔離裝置通過(guò)第三串口與微處理器連接；北斗定位通信單元包括均與信號(hào)接收器連接的北斗一代芯片、北斗二代芯片以及GPS芯片；北斗一代芯片通過(guò)第一串口與微處理器連接；北斗二代芯片以及GPS芯片均通過(guò)第二串口與微處理器連接。本發(fā)明采用微處理器與北斗定位通信單元的集成，能實(shí)時(shí)獲得高精度的定位信息以及進(jìn)行交互通信實(shí)現(xiàn)管理功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別地，涉及一種基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于車(chē)輛、船舶、士兵等移動(dòng)載體，因其運(yùn)動(dòng)的需要，一方面要實(shí)現(xiàn)定位，獲悉自己的當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)軌跡等信息；另一方面對(duì)于移動(dòng)載體的管理部門(mén)，通常還需要對(duì)這些移動(dòng)載體進(jìn)行通信、監(jiān)控，或者為其提供其它服務(wù)。因而，對(duì)于移動(dòng)載體而言，除應(yīng)準(zhǔn)確知道自己的當(dāng)前位置(經(jīng)緯度)，行駛方向和行駛速度等信息外，還應(yīng)將這些信息上報(bào)給管理中心。
[0003]目前我國(guó)可應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS只能進(jìn)行定位，不能進(jìn)行信息的交互。我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)定位和通信等功能。
[0004]因此，發(fā)明一種既能實(shí)時(shí)獲得高精度的定位信息，又能進(jìn)行交互通信實(shí)現(xiàn)管理功能的終端具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種兼容接收北斗衛(wèi)星信號(hào)和GPS衛(wèi)星信號(hào)的終端，既能實(shí)時(shí)獲得高精度的定位信息，又能進(jìn)行交互通信實(shí)現(xiàn)管理功能，它集成了北斗一代芯片、北斗二代芯片以及GPS芯片，具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端，包括外殼、微處理器、北斗定位通信單元以及數(shù)據(jù)隔離裝置；
[0007]所述外殼的外壁上設(shè)有用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)接收器、與外界連接的USB接口、藍(lán)牙接收裝置以及秒脈沖接口 ；
[0008]所述微處理器、北斗定位通信單元以及數(shù)據(jù)隔離裝置均設(shè)置在所述外殼的內(nèi)部；
[0009]所述微處理器上設(shè)有第一串口、第二串口以及第三串口，所述數(shù)據(jù)隔離裝置通過(guò)所述第三串口與微處理器連接；
[0010]所述北斗定位通信單元包括北斗一代芯片、北斗二代芯片以及GPS芯片，所述北斗一代芯片、北斗二代芯片以及GPS芯片均與所述信號(hào)接收器連接；所述北斗一代芯片通過(guò)所述第一串口與所述微處理器連接；所述北斗二代芯片以及GPS芯片均通過(guò)第二串口與所述微處理器連接；
[0011]所述秒脈沖接口與所述北斗定位通信單元的輸出端口連接。以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述信號(hào)接收器為天線(xiàn)，所述天線(xiàn)設(shè)置在所述外殼的頂部外壁上。
[0012]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述北斗一代芯片為用于接收北斗衛(wèi)星發(fā)送的信息或者向北斗衛(wèi)星發(fā)送請(qǐng)求信息的北斗一代射頻芯片。
[0013]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述北斗二代芯片為用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位的北斗二代射頻芯片。
[0014]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述北斗一代芯片、北斗二代芯片以及GPS芯片中均設(shè)有將衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016](I)本發(fā)明中采用微處理器與北斗一代芯片、北斗二代芯片以及GPS芯片的集成，既能實(shí)時(shí)獲得高精度的定位信息，又能進(jìn)行交互通信實(shí)現(xiàn)管理功能；采用信號(hào)接收器接收衛(wèi)星信號(hào)，采用USB接口用于拓展與外部的連接功能，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)且使用方便；數(shù)據(jù)隔離裝置的設(shè)計(jì)能有效地防止其他信號(hào)的干擾，提高信號(hào)傳遞的穩(wěn)定性，便于實(shí)現(xiàn)高精度的定位；藍(lán)牙接收裝置便于互傳文件，還可以用于撥號(hào)上網(wǎng)建立小型局域網(wǎng)，方便使用；秒脈沖接口便于將信號(hào)傳輸給主系統(tǒng)進(jìn)行分析和校對(duì)，提高其準(zhǔn)確性。
[0017](2)本發(fā)明中信號(hào)接收器采用天線(xiàn)，且設(shè)置在外殼頂部的外壁上，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，成本低，且能很好地接收衛(wèi)星信號(hào)。
[0018](3)本發(fā)明中北斗一代芯片為北斗一代射頻芯片，用于接收北斗衛(wèi)星發(fā)送的信息或者向北斗衛(wèi)星發(fā)送請(qǐng)求信息；北斗二代芯片為北斗二代射頻芯片，用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。
[0019](4)本發(fā)明中北斗一代芯片、北斗二代芯片以及GPS芯片中均設(shè)有將衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片，提高微處理器對(duì)信息的處理速度，實(shí)用性強(qiáng)。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端與衛(wèi)星通訊原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]一種基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端，包括外殼1、微處理器2、北斗定位通信單元3以及數(shù)據(jù)隔離裝置4，詳見(jiàn)圖1。
[0027]所述外殼I的外壁上設(shè)有用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)或GPS信號(hào)的信號(hào)接收器5、用于拓展與外界連接功能的USB接口 6、藍(lán)牙接收裝置7以及將信號(hào)傳輸給主系統(tǒng)進(jìn)行分析和校對(duì)秒脈沖接口 8，所述藍(lán)牙接收裝置7以及所述秒脈沖接口 8均設(shè)置在所述外殼I的外壁上，且所述秒脈沖接口 8與所述北斗定位通信單元3的輸出端口連接，藍(lán)牙接收裝置便于互傳文件，還可以用于撥號(hào)上網(wǎng)建立小型局域網(wǎng)，方便使用；秒脈沖接口將信號(hào)傳輸給主系統(tǒng)進(jìn)行分析和校對(duì)，提高其準(zhǔn)確性；所述信號(hào)接收器5優(yōu)選天線(xiàn)，且設(shè)置在所述外殼I的頂部的外壁上，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，成本低，且采用天線(xiàn)能很好地接收衛(wèi)星信號(hào)。
[0028]所述微處理器2、北斗定位通信單元3以及數(shù)據(jù)隔離裝置4均設(shè)置在所述外殼I的內(nèi)部。
[0029]所述微處理器2上設(shè)有第一串口 21、第二串口 22以及第三串口 23，所述數(shù)據(jù)隔離裝置4通過(guò)所述第三串口 23與微處理器2連接，數(shù)據(jù)隔離裝置的設(shè)計(jì)能有效地防止其他信號(hào)的干擾，提高信號(hào)傳遞的穩(wěn)定性，便于實(shí)現(xiàn)高精度的定位。
[0030]所述北斗定位通信單元3包括北斗一代芯片31、北斗二代芯片32以及GPS芯片33，所述北斗一代芯片31、北斗二代芯片32以及GPS芯片33均與所述信號(hào)接收器5連接，均通過(guò)信號(hào)接收器5接收衛(wèi)星的信號(hào)；所述北斗一代芯片31通過(guò)所述第一串口 21與所述微處理器2連接；所述北斗二代芯片32以及GPS芯片33均通過(guò)第二串口 22與所述微處理器2連接。
[0031]所述北斗一代芯片31為北斗一代射頻芯片，用于接收北斗衛(wèi)星發(fā)送的信息或者向北斗衛(wèi)星發(fā)送請(qǐng)求信息。
[0032]所述北斗二代芯片32為北斗二代射頻芯片，用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。
[0033]所述北斗一代芯片31、北斗二代芯片32以及GPS芯片33中均設(shè)有將衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片(未圖示)，提高微處理器對(duì)信息的處理速度，實(shí)用性強(qiáng)。
[0034]本發(fā)明終端與衛(wèi)星的通訊原理詳見(jiàn)圖2，具體為:北斗定位通信單元3將接收的北斗衛(wèi)星信號(hào)或GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)第一串口 21或第二串口 22發(fā)送給微處理器2 ;微處理器2將北斗定位通信單元3發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)第三串口 23再發(fā)送至主機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與外部監(jiān)控中心進(jìn)行通信，同時(shí)還可以與北斗衛(wèi)星進(jìn)行通信，將獲得的位置數(shù)據(jù)打包發(fā)送至北斗衛(wèi)星，由北斗衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給地面控制中心，其中第一串口 21接收短報(bào)文通信信息，第二串口 22接收衛(wèi)星定位信息和/或GPS衛(wèi)星定位信息，第三串口 23連接數(shù)據(jù)隔離裝置4，對(duì)整個(gè)終端進(jìn)行實(shí)時(shí)信息隔離防止外部信息干擾。北斗定位通信單元3還可以接收地面控制中心經(jīng)北斗衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)而來(lái)的控制指令、文字通信等信息，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)第一串口 21或第二串口 22發(fā)送給微處理器2進(jìn)行處理；USB接口 6是用于拓展與外部的連接功能，方便實(shí)用；藍(lán)牙接收裝置7便于互傳文件，還可以用于撥號(hào)上網(wǎng)建立小型局域網(wǎng)，方便使用；秒脈沖接口 8能將信號(hào)傳輸給主系統(tǒng)進(jìn)行分析和校對(duì)，提高其準(zhǔn)確性。
[0035]本發(fā)明中定位信息包括定位時(shí)間、經(jīng)度、緯度、高度、行駛速度之一或他們的組合。
[0036]所述北斗定位通信單元3與地面控制中心進(jìn)行信息交互時(shí)的信息傳輸幀格式結(jié)構(gòu)，包括信息頭、信息內(nèi)容及校驗(yàn)和，其中，信息頭又包括控制字段和設(shè)備組地址，控制字為一個(gè)字節(jié)，其中G用于確定設(shè)備組地址字段是否存在，若存在，則還包括一個(gè)組內(nèi)標(biāo)識(shí)控制字段I，用于表示組內(nèi)標(biāo)識(shí)是否有效；信息內(nèi)容包括類(lèi)型和用戶(hù)數(shù)據(jù)，該兩部分又稱(chēng)為命令/響應(yīng)體，類(lèi)型表示某一命令/響應(yīng)體字段的業(yè)務(wù)類(lèi)型，并用代碼標(biāo)識(shí)其業(yè)務(wù)類(lèi)型；用戶(hù)數(shù)據(jù)為安防定位通訊終端與地面控制中心需要通信的數(shù)據(jù)。
[0037]所述第一串口 21、第二串口 22以及第三串口 23其對(duì)應(yīng)的接口數(shù)據(jù)傳輸幀格式包括指令、長(zhǎng)度、用戶(hù)地址、信息內(nèi)容及校驗(yàn)和。[0038]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端，其特征在于:包括外殼(I)、微處理器(2)、北斗定位通信單元(3)以及數(shù)據(jù)隔離裝置(4)； 所述外殼(I)的外壁上設(shè)有用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)或GPS信號(hào)的信號(hào)接收器(5)、用于與外界拓展連接功能的USB接口(6)、藍(lán)牙接收裝置(7)以及秒脈沖接口⑶； 所述微處理器(2)、北斗定位通信單元(3)以及數(shù)據(jù)隔離裝置(4)均設(shè)置在所述外殼(I)的內(nèi)部； 所述微處理器(2)上設(shè)有第一串口(21)、第二串口(22)以及第三串口(23)，所述數(shù)據(jù)隔離裝置(4)通過(guò)所述第三串口(23)與微處理器(2)連接； 所述北斗定位通信單元(3)包括北斗一代芯片(31)、北斗二代芯片(32)以及GPS芯片(33)，所述北斗一代芯片(31)、北斗二代芯片(32)以及GPS芯片(33)均與所述信號(hào)接收器(5)連接；所述北斗一代芯片(31)通過(guò)所述第一串口(21)與所述微處理器(2)連接；所述北斗二代芯片(32)以及GPS芯片(33)均通過(guò)第二串口(22)與所述微處理器(2)連接； 所述秒脈沖接口(8)與所述北斗定位通信單元(3)的輸出端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端，其特征在于:所述信號(hào)接收器(5)為天線(xiàn)，所述天線(xiàn)設(shè)置在所述外殼(I)的頂部外壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端，其特征在于:所述北斗一代芯片(31)為用于接收北斗衛(wèi)星發(fā)送的信息或者向北斗衛(wèi)星發(fā)送請(qǐng)求信息的北斗一代射頻芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端，其特征在于:所述北斗二代芯片(32)為用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位的北斗二代射頻芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵路機(jī)車(chē)安全的北斗定位通訊一體終端，其特征在于:所述北斗一代芯片(31)、北斗二代芯片(32)以及GPS芯片(33)中均設(shè)有將衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片。
【文檔編號(hào)】H04W88/06GK103926593SQ201410172053
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】陳杰, 任鐵軍, 譚巖巖, 伍平球 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代日望信息科技有限公司