車載信息與狀態監測裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種車載信息與狀態監測裝置，包括便攜式PC機(1)、數據采集板(2)、GPS接收機(3)和電子羅盤(4)，其中數據采集板(2)包括信號調理電路(5)、嵌入式處理器(6)、RS232串行接口(7)、數碼管顯示模塊(8)和電源電路(9)，其特征在于：所述數據采集板(2)工作起止由所述便攜式PC機(1)控制，通過所述RS232串行接口(7)，向所述數據采集板(2)上的嵌入式處理器(6)發出命令，控制所述數據采集板(2)工作；所述數據采集板(2)上的嵌入式處理器(6)將待采集信號轉換為計算機能直接識別的信號，并通過RS232串行接口(7)與所述GPS接收機(3)、所述電子羅盤(4)進行通信，讀取車輛地理位置及行駛方位數據。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種車載信息與狀態監測裝置。
技術介紹
在車輛的行駛過程中，車輛的有關技術參數運含著車輛狀態的重要信息。目前，車輛的儀表還不具備記錄和分析功能，只是一般意義上的參數顯示。由于沒有車輛行駛狀態各種重要參數的歷史紀錄，當車輛出現故障時，往往很難對車輛的故障實現快速而準確的判斷，對日常維護、保養缺乏科學依據。目前，車輛的狀態監測系統在汽車導航、行車記錄及故障診斷方面已有相關的應用。但現有的系統都是針對某一方面的應用開發的，功能比較單一。缺乏駕駛員操縱參數、駕駛艙內圖像和視頻采集。因此，建立一套綜合應用的車載信息與狀態監測系統，對車輛的運行狀態進行實時的監測，進而建立良好的汽車的保障和維護系統，對于保障現代交通系統的正常運行有具有十分重要實際意義。我國“汽車黑匣子”的研制早在1988年就被國家計委、物價局、稅務局、中國工商銀行等部門列入國家級重大新產品試產計劃，1994年由中國航空工業第六一一研究所研制并推廣應用的“CXJ車輛行駛記錄系統”，通過了由國家技術監督局組織的科技成果鑒定，并在深圳、上海、廣州、南寧等地試行裝車，取得顯著社會效益。近年來，又相繼有麥科特系列等多種產品通過了鑒定。這些產品的研制成功，為我國在汽車中普及行車記錄儀打下堅實的基礎。行車記錄儀具有全程記錄行車狀態以及駕駛員操作的功能。同時由于它也具有實時警示違規操作的特點，但是缺乏發動機重要參數、駕駛員操縱參數、駕駛艙內圖像和視頻采集，而這些對于事故分析、駕駛員安全狀態的判定和預警具有重要意義。車載信息與狀態監測裝置可以有效的采集發動機重要參數、駕駛員操縱參數、駕駛艙內圖像和視頻，對于保證交通安全具有重要意義。
技術實現思路
本專利技術的目的就是要克服現有技術的不足，提供一種采用車身狀態、發動機參數、 駕駛室圖像的車載信息與狀態監測裝置。根據本專利技術的車載信息與狀態監測裝置，包括便攜式PC機、數據采集板、GPS接收機和電子羅盤等設備構成。其中，數據采集板包括信號調理電路、處理器、串口擴展電路、 數碼管顯示模塊和電源電路。所述數據采集板工作的起止由所述便攜式PC機上開發的軟件控制。通過所述RS232串行接口，向所述數據采集板上的所述處理器發出命令，控制所述數據采集板工作。所述數據采集板上的所述處理器作為數據采集部分的核心，負責驅動外圍設備，將待采集的信號轉換為計算機可以直接識別的數字量，并要通過擴展的所述RS232 串行接口與所述GPS接收機、所述電子羅盤通信，讀取車輛的地理位置及行駛方位數據。所有的數據最后集中匯總到數據采集板的嵌入式處理器中，由處理器按照制定的通信協議， 統一打包發送給所述便攜式PC機。所述便攜式PC機上開發的軟件將所述數據采集板發來的數據接收后，還需要進行相應的轉換工作。把采集的數據還原成真實值。還原后的數據將以文件的形式存儲，并通過軟件的所述顯示模塊進行實時的顯示。此外，也可通過所述數據采集板直接驅動所述數碼管顯示模塊，實現部分信號的實時顯示。通過這種裝置，便攜式PC機是系統的控制核心，通過RS232串行接口與數據采集板上的處理器通信，控制其運行與停止。相對數據采集板上的嵌入式處理器，便攜式PC機的處理能較強，存儲空間較大，具有標準的輸入輸出設備及人機交互接口。在系統設計時， 將數據的處理、存儲與顯示功能交給便攜式PC實現。數據采集板上的嵌入式處理器，具有一定的計算處理能力。考慮到嵌入式處理器的實時性優點，及其處理、存儲能力有限。所以將實時性要求較高的傳感器信號采集以及與GPS接收機、電子羅盤的數據交換功能交給數據采集板完成。優選的是，數據采集板的輸入輸出接口包括11路0 5V模擬電壓信號輸入，轉換精度為10位，最大轉換速率38ksps ；8路0 3. 3V模擬電壓信號輸入，轉換精度12位，最大轉換速率IOOksps ；3路頻率信號輸入，其中1路幅值為0 5V正弦波信號輸入，2路方波信號輸入；16路開關信號輸入，其中前8路信號與后8路信號的電平可以不同。優選的是，數據采集板需能夠接收模擬電壓信號(如節氣門位置信號、冷卻水溫度信號等)、頻率信號(如發動機轉速信號、車速信號等)以及開關信號(如點火信號、噴油信號等)。優選的是，GPS接收機和所述的電子羅盤能夠測量車輛的地理位置信息及行駛方位信息。優選的是，RS232串行接口有4個全雙工串行接口，其中有三個可以同時工作。優選的是，數碼管顯示模塊，可以實現4路信號實時顯示。其中2路顯示位數為4 位，2路顯示位數為3位。此外，可在所述PC機上實現采集數據的顯示。顯而易見，本專利技術的車載信息與狀態監測裝置，將數據的處理、存儲與顯示功能交給便攜式PC實現。考慮到嵌入式處理器的實時性優點，將實時性要求較高的傳感器信號采集以及與GPS接收機、電子羅盤的數據交換功能交給數據采集板完成。所以具有速度比較快，功能的擴充與升級十分方便，降低了系統的成本。附圖說明下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明；圖1為本專利技術的車載信息與狀態監測裝置的最佳實施例的示意圖。其中1.便攜式PC機2.數據采集板3. GPS 接收機4.電子羅盤5.信號調理電路6.處理器7.串口擴展電路8.數碼管顯示模塊9.電源電路具體實施例方式圖1所示為本專利技術的一最佳實施例。本專利技術涉及一種車載信息與狀態監測裝置，包括便攜式PC機(1)、數據采集板 O)、GPS接收機(3)和電子羅盤G)，其中數據采集板(2)包括信號調理電路(5)、處理器 (6)、串口擴展電路(7)、數碼管顯示模塊⑶和電源電路(9)。本實施例的車載信息與狀態監測裝置工作過程如下所述便攜式PC機(1)上開發的軟件控制所述數據采集板(2)工作的起止由所述便攜式PC機(1)通過所述RS232串行接口(7)，向所述數據采集板( 上的所述處理器(6) 發出命令，控制所述數據采集板( 工作。所述數據采集板( 上的所述處理器(6)作為數據采集部分的核心，負責驅動外圍設備，將待采集的信號轉換為計算機可以直接識別的數字量，并要通過擴展的所述RS232串行接口(7)與所述GPS接收機(3)、所述電子羅盤(4) 通信，讀取車輛的地理位置及行駛方位數據。所有的數據最后集中匯總到數據采集板的嵌入式處理器(6)中，由處理器(6)按照制定的通信協議，統一打包發送給所述便攜式PC機 (1)。所述便攜式PC機(1)上開發的軟件將所述數據采集板( 發來的數據接收后，還需要進行相應的轉換工作。把采集的數據還原成真實值。還原后的數據將以文件的形式存儲， 并通過軟件的所述顯示模塊(8)進行實時的顯示。此外，也可通過所述數據采集板(2)直接驅動所述數碼管顯示模塊(8)，實現部分信號的實時顯示。采用本專利技術的車載信息與狀態監測裝置可以實現發動機參數、駕駛員操縱參數、 駕駛室內圖像的采集。處理能力強便攜式PC實現數據的處理、存儲與顯示功能，處理能較強，存儲空間較大。實時性和擴充性數據采集板完成傳感器信號采集以及與GPS接收機、電子羅盤的數據交換功能。功能的擴充與升級十分方便，降低了系統的成本。可靠性由于不使用傳統的離合器總泵，裝置使用壽命延長。靈活性可以采集發動機參數、駕駛員操縱參數及駕駛室內的圖像，可以從不同的方面對駕駛安全隱患給出提示。監控性可以具有發動機故障報警提示、駕駛操作不當報警提示、駕駛室本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種車載信息與狀態監測裝置，包括便攜式ＰＣ機（１）、數據采集板（２）、ＧＰＳ接收機（３）和電子羅盤（４），其中數據采集板（２）包括信號調理電路（５）、嵌入式處理器（６）、ＲＳ２３２串行接口（７）、數碼管顯示模塊（８）和電源電路（９），其特征在于：所述數據采集板（２）工作的起止由所述便攜式ＰＣ機（１）控制，通過所述ＲＳ２３２串行接口（７），向所述數據采集板（２）上的嵌入式處理器（６）發出命令，控制所述數據采集板（２）工作；所述數據采集板（２）上的嵌入式處理器（６）將待采集的信號轉換為計算機能直接識別的信號，并通過擴展的ＲＳ２３２串行接口（７）與所述ＧＰＳ接收機（３）、所述電子羅盤（４）進行通信，讀取車輛的地理位置及行駛方位數據；所有數據最后集中匯總到數據采集板（２）的嵌入式處理器（６）中，由嵌入式處理器（６）統一打包發送給所述便攜式ＰＣ機（１）；所述便攜式ＰＣ機（１）將所述數據采集板（２）發來的數據接收后，還需要進行相應的轉換工作，把采集的數據還原成真實值，還原后的數據將以文件的形式存儲，并通過所述數碼管顯示模塊（８）進行實時顯示，或通過所述數據采集板（２）直接驅動所述數碼管顯示模塊（８）實現部分信號的實時顯示。...

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：陳雪梅，魏中華，王學偉，高薪，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：11