一种基于lora传输的高精度车载定位装置及系统的制作方法

本实用新型涉及智能定位技术领域，尤其涉及一种基于lora传输的高精度车载定位装置及系统。

背景技术：

目前世面上常用的几种定位设备都有固有的缺陷，导致很难推广和实现高精度。比如超声波、地磁、RFID、Wi-Fi、计算机视觉、ZiBee、蓝牙和UWB等定位方式，这些都有很多缺陷，超声波受控于温度，当温度变化时，测量的误差将增大；地磁容易受周围磁场的干扰，不方便；RFID只能实现近距离的范围。同时，无线定位时，GSM网络运营商会收取很高的流量费用，而且很难做到GSM模块的低功耗，大大降低了电池的续航时间。在车载系统上使用，使用起来了不是很方面。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于lora传输的高精度车载定位装置及系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于lora传输的高精度车载定位装置，包括主控制电路、lora传输电路、定位模块、CAN控制器、接口电路、显示器和电源电路；

所述主控制电路分别与所述lora传输电路、定位模块、CAN控制器和显示器电连接，所述lora传输电路与外部基站通过lora网络无线连接，所述定位模块与定位卫星无线连接，所述CAN控制器通过所述接口电路与外部车辆的OBD接口电连接，所述电源电路分别与所述主控制电路、lora传输电路、定位模块、CAN控制器、接口电路和显示器电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于lora传输的高精度车载定位终端，通过lora传输电路和定位模块，可实现车辆位置的高精度定位，达到分米级别定位，加上lora本身传输距离比FSK、GPRS远，接收灵敏度高，低功耗，抗干扰能力强，穿透能力强的优势，使本终端很适合应用于停车场，可以将车辆位置信息精确定位，并上传服务器的应用场景。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步：所述主控制电路采用型号为ARM Cortex-M4F的处理器。

上述进一步方案的有益效果是：ARM Cortex-M4F处理器采用32-bit、1024KB MainFlash、128KB SRAM，最高主频达160MHZ的富士通的控制器，高主频，大容量，快响应，架上UCOS II操作系统，使数据处理速度更快，性能更优。

进一步：所述lora传输电路采用型号为ZM470SX的工业级射频无线模块。

上述进一步方案的有益效果是：ZM470SX工业级射频无线无线模块，源自军用战术通信系统的Lora调制技术，完美解决小数据在复杂环境中超远距离通信问题。内部集成+20dBm的可调功率放大器，可获得超过-148dBm的接收灵敏度，输出速率最高可达300kbps,可有效抑制同频干扰。模块体积小，功耗低。

进一步：所述定位模块采用北斗GPS双模定位模块。

上述进一步方案的有益效果是：采用北斗GPS双模定位模块可以充分利用两套卫星定位系统的长处和卫星资源,精度和可靠性更强,也可以互相验证，时钟精度较高，电离层误差较低。

进一步：所述车载定位终端还包括指示电路，所述指示电路与所述主控制电路电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述指示电路可以显示车载整个定位终端当前的工作状态，便于用户及时了解，提高用户的使用体验。

进一步：所述指示电路包括电源指示灯、定位指示灯和无线传输状态指示灯，所述电源指示灯、GPS北斗双模定位指示灯和无线传输状态指示灯分别与所述主控制电路电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过电源指示灯可以显示整个车载定位终端的电源是否正常，通过所述定位指示灯可以实时显示定位模块的工作状态以及定位进程，通过所述无线传输状态指示灯可以实时显示无线传输电路的数据传输进程，便于用户随时了解，提高用户使用体验。

进一步：所述指示电路还包括语音提示电路，所述语音提示电路与所述主控制电路电连接，并在定位数据信息发送完毕时提醒用户。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述语音提示电路可以清楚地提醒用户车载定位终端与基站之间以及车载定位终端与定位卫星之间的定位数据信息发送完毕，方便用户及时了解定位进程。同时，便于所述主控制电路控制整个终端进入低功耗的休眠模式。

进一步：所述车载定位终端还包括存储器，所述存储器与所述主控制电路电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述存储器可以扩大整个车载定位终端的缓存空间，便于缓存更多的运算数据，进一步提升车载定位终端的运算及定位功能。

进一步：所述车载定位终端还包括时钟电路，所述时钟电路与所述主控制电路电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述时钟电路可以为整个车载定位终端提供时钟信号，便于为准确的记录和存储定位信息，方便后续随时调取和查阅。

本实用新型还提供了一种基于lora传输的高精度车载定位系统，其特征在于:包括至少一个基站、至少一个移动终端和所述的车载定位终端，所述基站分别与所述车载定位终端和至少四颗定位卫星无线连接，所述车载定位终端与所有所述定位卫星无线连接，所述移动终端与所述基站无线连接。

本实用新型的车载定位系统，通过所述车载定位终端获取的原始定位信息和预设基站的定位数据结合差分定位技术可以实现车辆位置的高精度定位，可以达到分米级别定位，接收灵敏度高，低功耗，抗干扰能力强，穿透能力强的优势，使本终端很适合应用于车载定位领域。同时通过移动终端可以远程实时接收并显示定位数据，非常方便。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的lora传输的高精度车载定位终端结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的lora传输的高精度车载定位终端结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例的lora传输的高精度车载定位终端结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例的lora传输的高精度车载定位终端结构示意图；

图5为本实用新型一实施例的基于lora传输的高精度车载定位系统结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、主控制电路，2、lora传输电路，3、定位模块，4、CAN控制器，5、接口电路，6、显示器，7、电源电路，8、指示电路，9、存储器，10、时钟电路；

101、基站，102、移动终端，103、车载定位终端，104、定位卫星。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，基于lora传输的高精度车载定位终端，包括主控制电路1、lora传输电路2、定位模块3、CAN控制器4、接口电路5、显示器6和电源电路7。

所述主控制电路1分别与所述lora传输电路2、定位模块3、CAN控制器4和显示器6电连接，所述lora传输电路2与外部基站通过lora网络无线连接，所述定位模块3与定位卫星无线连接，所述CAN控制器4通过所述接口电路5与外部车辆的OBD接口电连接，所述电源电路7分别与所述主控制电路1、lora传输电路2、定位模块3、CAN控制器4、接口电路5和显示器6电连接。

本实用新型的基于lora传输的高精度车载定位终端，通过lora传输电路2和定位模块3，可实现车辆位置的高精度定位，达到分米级别定位，加上lora本身传输距离比FSK、GPRS远，接收灵敏度高，低功耗，抗干扰能力强，穿透能力强的优势，使本终端很适合应用于停车场，可以将车辆位置信息精确定位，并上传服务器的应用场景。

本实施例中，所述主控制电路1采用型号为ARM Cortex-M4F的处理器。ARM Cortex-M4F处理器采用32-bi t、1024KB MainFlash、128KB SRAM，最高主频达160MHZ的富士通的控制器，高主频，大容量，快响应，架上UCOS II操作系统，使数据处理速度更快，性能更优。

本实施例中，所述lora传输电路2采用型号为ZM470SX的工业级射频无线模块。ZM470SX工业级射频无线无线模块，源自军用战术通信系统的Lora调制技术，完美解决小数据在复杂环境中超远距离通信问题。内部集成+20dBm的可调功率放大器，可获得超过-148dBm的接收灵敏度，输出速率最高可达300kbps,可有效抑制同频干扰。模块体积小，功耗低。

优选地，在上述实施例中，所述定位模块3采用北斗GPS双模定位模块。采用北斗GPS双模定位模块可以充分利用两套卫星定位系统的长处和卫星资源,精度和可靠性更强,也可以互相验证，时钟精度较高，电离层误差较低。-148dBm冷启动灵敏度，165dBm轨迹灵敏度，29秒钟冷起定位,3.5秒钟AGPS定位，1秒钟温起定位，支持GPS，北斗单模工作，最大可搜星28颗，功耗低。

本实施例中，所述显示器6采用型号为天马的显示屏，分辨率为1920*720，对比度≥900∶1，工作温度在-30到85度，亮度≥1000cd/m2,全视角。可以实时显示定位模块3的定位状态和Lora传输电路的状态。

优选地，在上述实施例中，所述车载定位终端还包括指示电路8，所述指示电路8与所述主控制电路1电连接。通过所述指示电路8可以显示整个车载定位终端当前的工作状态，便于用户及时了解，提高用户的使用体验。

本实施例中，所述CAN控制器4过所述接口电路5可以直接与车辆的OBD接口连接，直接读取车身信号，接口简单，便于操作，同时通过所述接口电路6接通车辆电源，可以作为整个车载定位终端的备用电源。同时，CAN控制器4还通过所述接口电路5接收车辆的CAN信号，并根据CAN信号结合车身信号控制整个车载定位终端在唤醒状态和休眠状态切换，实现对整个车载定位终端的节能控制，延长续航时间。

如图2所示，优选地，在上述实施例中，所述指示电路8包括电源指示灯、定位指示灯和无线传输状态指示灯，所述电源指示灯、GPS北斗双模定位指示灯和无线传输状态指示灯分别与所述主控制电路1电连接。通过电源指示灯可以显示整个车载定位终端的电源是否正常，通过所述定位指示灯可以实时显示定位模块的工作状态以及定位进程，通过所述无线传输状态指示灯可以实时显示无线传输电路的数据传输进程，便于用户随时了解，提高用户使用体验。

具体地，所述电源指示灯、定位指示灯和无线传输状态指示灯的控制方式如下：当车载定位终端设备供电正常时，电源指示灯常亮；定位指示灯在搜星状态时，1秒钟闪一次，当定位成功后，则1秒钟闪三次；无线传输状态指示灯在数据收发时处于闪烁状态，发送数据完成后处于常亮状态。实际中，所述电源指示灯、定位指示灯和无线传输状态指示灯统一采用高亮度冷光LED，LED材料为磷铟砷化镓GaAsInP，发光强度＞100mcd。

优选地，在上述实施例中，所述指示电路8还包括语音提示电路，所述语音提示电路与所述主控制电路1电连接，并在定位数据信息发送完毕时提醒用户。通过所述语音提示电路可以清楚地提醒用户定位数据信息发送完毕，方便用户及时了解定位进程。同时，便于所述主控制电路1控制整个终端进入低功耗的休眠模式。

实际中，所述语音提示电路采用电磁蜂鸣器，用于提醒定位状态。电磁蜂鸣器的供电电压范围宽，声音清脆，最大85dB,消耗电流小于30mA,输出频率范围宽2048±400HZ，操作温度范围-40℃-85℃，在嘈杂的室外环境，也可以很清楚的提示当前的定位状态。

优选地，在上述实施例中，所述车载定位终端还包括重力传感器和陀螺仪,所述重力传感器和陀螺仪分别与所述主控制电路1电连接,并用于检测车辆的运动情况,并将检测的信号发送至所述主控制电路1,这样可以在车辆停止状态或者锁闭状态出现运动时,所述主控制电路1检测到重力传感器和陀螺仪的信号控制所述语音提示电路报警,起到防盗作用。

如图3所示，优选地，在上述实施例中，所述车载定位终端还包括存储器9，所述存储器9与所述主控制电路1电连接。通过所述存储器9可以扩大整个车载定位终端的缓存空间，便于缓存更多的运算数据，进一步提升车载定位终端的运算及定位功能。这里，所述存储器9选用SDRAM，容量可以根据实际情况扩展，这样增加了数据在大量算法时的容量，使终端更加的智能化。

如图4所示，优选地，在上述实施例中，所述车载定位终端还包括时钟电路10，所述时钟电路10与所述主控制电路1电连接。通过所述时钟电路10可以为整个车载定位终端10提供时钟信号，便于为准确的记录和存储定位信息，方便后续随时调取和查阅。这里，所述时钟电路10采用型号为DS1302的时钟芯片。

如图5所示，本实用新型还提供了一种基于lora传输的高精度车载定位系统，其特征在于:包括至少一个基站101、至少一个移动终端102和所述的车载定位终端103，所述基站101分别与所述车载定位终端103和至少四颗定位卫星104无线连接，所述车载定位终端103与所有所述定位卫星104无线连接，所述移动终端102与所述基站101无线连接。

本实用新型的车载定位系统，通过所述车载定位终端获取的原始定位信息和预设基站的定位数据结合差分定位技术可以实现车辆位置的搞精度定位，可以达到分米级别定位，接收灵敏度高，低功耗，抗干扰能力强，穿透能力强的优势，使本终端很适合应用于车载定位领域。同时通过移动终端可以远程实时接收并显示定位数据，非常方便。

实际中，预先在设定范围内布设至少一个坐标已知的基站101，并能接收从定位卫星104发送的定位数据信息，基站101根据基站101与定位卫星之间的伪距以及基站与定位卫星之间的第一实距生成的差分因子，

车载定位终端103再根据定位卫星104发送的定位数据信息读取车载定位终端103与定位卫星104之间伪距，再利用差分因子对车载定位终端103与定位卫星104之间的伪距进行修正，得到车载定位终端103与定位卫星104之间的精确距离，然后解算出车载定位终端103的坐标。

本实施例中，所述移动终端102可以为智能手机、平板电脑、PDA等具交互移动设备。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。