一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，包括單片機(jī)、信號采集處理模塊、顯示模塊、調(diào)里電路、滴答提示模塊、聲音報(bào)警模塊、開關(guān)量模塊、行車記錄儀和傳感器模塊，所述信號采集模塊包括CAN接收器、電阻器和CAN接口，所述CAN接收器、顯示模塊、滴答提示模塊、聲音報(bào)警模塊、開關(guān)量模塊和行車記錄儀均與單片機(jī)連接。本發(fā)明的有益效果：可以對車輛超速等不良行為進(jìn)行約束，為鑒定事故發(fā)生原因，提供準(zhǔn)確、有效、直接的證據(jù)，減少調(diào)查的成本，節(jié)約時(shí)間，提高了管理水平，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【專利說明】
一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車儀表盤是查看汽車工作狀態(tài)最直觀、最形象、最簡便的窗口。隨著電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車電子業(yè)飛速發(fā)展，傳統(tǒng)電磁機(jī)械儀表，因占的空間大，笨重，實(shí)時(shí)性差等一系列原因正漸漸被淘汰，此時(shí)虛擬儀表因其界面美觀、友好、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，正在汽車電子領(lǐng)域迅猛發(fā)展。
[0003]汽車行駛狀態(tài)記錄儀(Vehicle travelling data recorder)，其主要的功能是對車輛的時(shí)間、里程、行駛速度以及其他有關(guān)的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲并可以查看。有了完整、準(zhǔn)確的汽車行駛狀態(tài)信息，就可以對車輛超速等不良行為進(jìn)行約束，為鑒定事故發(fā)生原因，提供準(zhǔn)確、有效、直接的證據(jù)，減少調(diào)查的成本，節(jié)約時(shí)間，提高了管理水平。
[0004]虛擬儀表顯示技術(shù)最早只是用于電腦上進(jìn)行模擬訓(xùn)練代替實(shí)際操作的虛擬顯示界面，后來有人意識到可以應(yīng)用于汽車的實(shí)際顯示時(shí)，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、大型的汽車公司開始研發(fā)，經(jīng)過了十幾年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)很成熟，可以應(yīng)用于實(shí)際。由于傳統(tǒng)機(jī)械儀表的缺陷，使得汽車公司對虛擬儀表備受寵愛，迅猛發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)很成熟、完善了，并且已經(jīng)應(yīng)用在汽車上了。
[0005]在上世紀(jì)八十年代年，國外很多國家就開始在汽車上安裝使用汽車行駛記錄儀。九十年代后期，許多國家看到了汽車行駛狀態(tài)記錄儀的價(jià)值，都強(qiáng)制要求使用。到現(xiàn)在，汽車行駛狀態(tài)記錄儀被廣泛用在貨運(yùn)汽車和客運(yùn)汽車等上。
[0006]相對國外市場，國內(nèi)電子產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術(shù)水平有限。嵌入式虛擬儀表技術(shù)發(fā)展的歷史很短，技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累很少，開發(fā)成本較國外高，功能較少。
[0007]行車記錄儀也是很晚才應(yīng)用到車上的，從2000年之后，國家才陸續(xù)頒布了一系列文件，要求旅游客運(yùn)車輛、長途客運(yùn)車輛、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛都要安裝行車記錄儀，為安全運(yùn)輸提供保障。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)主要缺陷是傳感器的接口電路不夠完善化、程序較復(fù)雜、觸摸屏反應(yīng)較慢，汽車行駛狀態(tài)記錄儀的數(shù)據(jù)信息不夠豐富。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，解決了汽車行駛狀態(tài)記錄儀的數(shù)據(jù)信息豐富的問題。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0011]—種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，包括單片機(jī)、信號采集處理模塊、顯示模塊、調(diào)里電路、滴答提示模塊、聲音報(bào)警模塊、開關(guān)量模塊、行車記錄儀和傳感器模塊，所述信號采集模塊包括CAN接收器、電阻器和CAN接口，所述CAN接收器、顯示模塊、滴答提示模塊、聲音報(bào)警模塊、開關(guān)量模塊和行車記錄儀均與單片機(jī)連接，所述傳感器模塊通過調(diào)理電路與單片機(jī)連接，所述CAN接收器通過電阻器與CAN接口連接，所述傳感器模塊包括冷卻溫度傳感器、油量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器和超聲波傳感器。
[0012 ] 優(yōu)選地，所述CAN接口包括第一控制芯片、第一電阻、第二電阻、第一電容和第一標(biāo)頭，所述第一控制芯片的第二端腳接地，所述第一控制芯片的第三端腳分別接入電源和通過第一電容接地，所述第一控制芯片的第八端腳通過第一電阻接地，所述第一控制芯片的第七端腳通過第二電阻接入第一標(biāo)頭的第一端腳，所述第一控制芯片的第六端腳與第一標(biāo)頭的第一端腳連接，所述第一標(biāo)頭的的第二端腳與第一控制芯片的第七端腳連接，所述第一標(biāo)頭的第三端腳接地。
[0013]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)速傳感器包括霍爾元件、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第一三極管，所述霍爾元件的第一端腳接地，所述霍爾元件的第二端腳通過第四電阻接入第一三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極接入第五電阻，所述霍爾元件的第三端腳接入電源，所述霍爾元件的第二端腳與第三端腳之間連接有第三電阻。
[0014]優(yōu)選地，所述油量傳感器包括第二標(biāo)頭、第二電容、第三電容、第六電阻和第七電阻，所述第二標(biāo)頭的第一端腳和第二端腳之間串聯(lián)有第六電阻和第三電容，所述第六電阻和第三電容外并聯(lián)有第二電容，所述第二標(biāo)頭的第二端腳通過第七電阻接入電源。
[0015]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)速傳感器與車速傳感器的電路結(jié)構(gòu)相同，所述油量傳感器與冷卻溫度傳感器的電路結(jié)構(gòu)相同。
[0016]優(yōu)選地，所述顯示模塊為TFT-LCD，所述單片機(jī)采用STM32F103芯片。
[0017]于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果:采用虛擬儀表技術(shù)模擬機(jī)械式的汽車儀表盤，利用傳感器節(jié)點(diǎn)采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、汽車的油耗、行駛速度、車與車之間的距等模擬或數(shù)字信號，進(jìn)行預(yù)處理后直接傳送到嵌入式車載計(jì)算機(jī)，還有部分信號，例如車燈信號，轉(zhuǎn)彎燈信號通過CAN總線傳送至車載計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，得到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、汽車車速、油耗、溫度及轉(zhuǎn)向燈等信息，然后將它們在TFT-LCD顯示屏以虛擬儀表的形式形象的顯示出來。
[0018]汽車行駛狀態(tài)記錄儀，對車輛的時(shí)間、里程、行駛速度以及其他有關(guān)的車輛行駛狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲并可以查看。有了完整、準(zhǔn)確的汽車行駛狀態(tài)信息，就可以對車輛超速等不良行為進(jìn)行約束，為鑒定事故發(fā)生原因，提供準(zhǔn)確、有效、直接的證據(jù)，減少調(diào)查的成本，節(jié)約時(shí)間，提高了管理水平。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的CAN接口電路圖；
[0021 ]圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)速傳感器電路圖；
[0022]圖4是本發(fā)明的油量傳感器電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0024]如圖1并結(jié)合圖2至圖4示，一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，包括單片機(jī)、采集處理模塊、顯示模塊、調(diào)里電路、滴答提示模塊、聲音報(bào)警模塊、開關(guān)量模塊、行車記錄儀和傳感器模塊，所述信號采集模塊包括CAN接收器、電阻器和CAN接口，所述CAN接收器、顯示模塊、滴答提示模塊、聲音報(bào)警模塊、開關(guān)量模塊和行車記錄儀均與單片機(jī)連接，所述傳感器模塊通過調(diào)理電路與單片機(jī)連接，所述CAN接收器通過電阻器與CAN接口連接，所述傳感器模塊包括冷卻溫度傳感器、油量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器和超聲波傳感器。
[0025]進(jìn)一步的，所述CAN接口包括第一控制芯片Ul、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容Cl和第一標(biāo)頭Pl，所述第一控制芯片Ul的第二端腳接地，所述第一控制芯片Ul的第三端腳分別接入電源和通過第一電容Cl接地，所述第一控制芯片Ul的第八端腳通過第一電阻Rl接地，所述第一控制芯片Ul的第七端腳通過第二電阻R2接入第一標(biāo)頭Pl的第一端腳，所述第一控制芯片Ul的第六端腳與第一標(biāo)頭Pl的第一端腳連接，所述第一標(biāo)頭Pl的的第二端腳與第一控制芯片Ul的第七端腳連接，所述第一標(biāo)頭Pl的第三端腳接地。
[0026]每一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)都是由微處理器、CAN控制器和CAN收發(fā)器三部分組成，CAN總線的連接一般是由CAN收發(fā)器連接的，CAN收發(fā)器增強(qiáng)了總線的驅(qū)動(dòng)能力，它控制邏輯電平使信號從CAN控制器到達(dá)總線上的物理層，反之;接受的信號通過CAN收發(fā)器傳輸給CAN控制器，它主要用于系統(tǒng)通信，執(zhí)行在CAN規(guī)約里定義的CAN協(xié)議。CAN控制器作用是信息緩沖和驗(yàn)收濾波;獨(dú)立的CAN制器總是位于微處理器和CAN收發(fā)器之間，一般情況下CAN控制器是一個(gè)集成電路，比如51單片機(jī)內(nèi)部就沒有CAN控制器，需要外接I個(gè)CAN控制器;高級一點(diǎn)的處理器里面包含了CAN控制器模塊，只需外接CAN收發(fā)器就可以了。
[0027]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)速傳感器包括霍爾元件Jl、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第一三極管Ql，所述霍爾元件Jl的第一端腳接地，所述霍爾元件Jl的第二端腳通過第四電阻R4接入第一三極管Ql的基極，所述第一三極管Ql的發(fā)射極接入第五電阻R5，所述霍爾元件Jl的第三端腳接入電源，所述霍爾元件Jl的第二端腳與第三端腳之間連接有第三電阻R3。
[0028]汽車上有很多電控單元，轉(zhuǎn)速傳感器(曲軸位置傳感器)是發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元中重要的組成部分，它提供點(diǎn)火提前角、確認(rèn)曲軸位置，用于檢測活塞上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0029]進(jìn)一步的，所述油量傳感器包括第二標(biāo)頭P2、第二電容C2、第三電容C3、第六電阻R6和第七電阻R7，所述第二標(biāo)頭P2的第一端腳和第二端腳之間串聯(lián)有第六電阻R6和第三電容C3，所述第六電阻R6和第三電容C3外并聯(lián)有第二電容C2，所述第二標(biāo)P2的第二端腳通過第七電R7接入電源。油量傳感器的種類也非常多，有電阻式、電容式、壓電式、數(shù)字式等等一些列。但是從成本和本設(shè)計(jì)的發(fā)展問題，最后決定用浮子式的油量傳感器，它的輸出是變化的電阻。
[0030]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)速傳感器與車速傳感器的電路結(jié)構(gòu)相同，所述油量傳感器與冷卻溫度傳感器的電路結(jié)構(gòu)相同。
[0031]冷卻液溫度傳感器兩個(gè)端口分別是信號端和接地端。為了適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，保證工作的可靠性，傳感器一般由負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作為核心元件，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度低時(shí)，傳感器電阻高輸入微控制器的信號電壓就高；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高時(shí)，傳感器電阻小輸入微控制器的信號電壓就小。
[0032]超聲波測距模塊經(jīng)過處理后，測距就變得很簡單了，只需要控制Trig腳發(fā)一個(gè)1us以上的高電平，然后檢測Echo腳是否為高電平，當(dāng)檢測到Echo腳是高電平就立刻開啟定時(shí)器計(jì)，當(dāng)Echo腳變成低電平時(shí)讀定時(shí)器的值，此時(shí)讀取的定時(shí)器的值，轉(zhuǎn)換之后就是超聲波從發(fā)出到遇到障礙物返回的時(shí)間的總和，知道了速度與時(shí)間方可算出距離。
[0033]進(jìn)一步的，所述顯示模塊為TFT-1XD，所述單片機(jī)采用STM32F103芯片。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括單片機(jī)、信號采集處理模塊、顯示模塊、調(diào)里電路、滴答提示模塊、聲音報(bào)警模塊、開關(guān)量模塊、行車記錄儀和傳感器模塊，所述信號采集模塊包括CAN接收器、電阻器和CAN接口，所述CAN接收器、顯示模塊、滴答提示模塊、聲音報(bào)警模塊、開關(guān)量模塊和行車記錄儀均與單片機(jī)連接，所述傳感器模塊通過調(diào)理電路與單片機(jī)連接，所述CAN接收器通過電阻器與CAN接口連接，所述傳感器模塊包括冷卻溫度傳感器、油量傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器和超聲波傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述CAN接口包括第一控制芯片、第一電阻、第二電阻、第一電容和第一標(biāo)頭，所述第一控制芯片的第二端腳接地，所述第一控制芯片的第三端腳分別接入電源和通過第一電容接地，所述第一控制芯片的第八端腳通過第一電阻接地，所述第一控制芯片的第七端腳通過第二電阻接入第一標(biāo)頭的第一端腳，所述第一控制芯片的第六端腳與第一標(biāo)頭的第一端腳連接，所述第一標(biāo)頭的的第二端腳與第一控制芯片的第七端腳連接，所述第一標(biāo)頭的第三端腳接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)速傳感器包括霍爾元件、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第一三極管，所述霍爾元件的第一端腳接地，所述霍爾元件的第二端腳通過第四電阻接入第一三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極接入第五電阻，所述霍爾元件的第三端腳接入電源，所述霍爾元件的第二端腳與第三端腳之間連接有第三電阻。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述油量傳感器包括第二標(biāo)頭、第二電容、第三電容、第六電阻和第七電阻，所述第二標(biāo)頭的第一端腳和第二端腳之間串聯(lián)有第六電阻和第三電容，所述第六電阻和第三電容外并聯(lián)有第二電容，所述第二標(biāo)頭的第二端腳通過第七電阻接入電源。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)速傳感器與車速傳感器的電路結(jié)構(gòu)相同，所述油量傳感器與冷卻溫度傳感器的電路結(jié)構(gòu)相同。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車行駛狀態(tài)記錄及監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示模塊為TFT-LCD，所述單片機(jī)采用STM32F103芯片。
【文檔編號】G07C5/02GK106023339SQ201610301221
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】李貝, 蒙顯靈, 王顯勇, 盧會芬, 胡芷筠, 錢陳浩
【申請人】李貝