多傳感器遠程車輛駕駛行為監控終端的製作方法

2023-06-10 17:41:46 1

本實用新型涉及一種車輛駕駛行為監控終端，尤其是涉及一種多傳感器遠程車輛駕駛行為監控終端。

背景技術：

目前車輛駕駛行為的終端產品，通常採用衛星定位技術、通信技術例如GSM、CDMA、3G等和微處理器(MCU)，主要產品的基本功能相當，都包括車輛定位，OBDII信息採集與上傳等功能。

現有的產品技術狀態如下：

1)通常電氣總體結構是電源、GPS模塊、GSM、微處理器等，通過車輛OBD接口與車輛連接，並獲得供電並讀取車輛發動機等數據；

2)通常將定位數據與車輛數據發送到監控平臺進行處理；

3)使用單一衛星定位技術，未使用地面DGPS信號獲取更加準確的定位信息；

4)使用單一衛星定位技術獲得車輛運行數據，在衛星信號不良區域，無法獲得車輛運動模式，無法分析駕駛行為；

5)缺少直接獲取獲得車輛的加速度的手段；

6)缺少直接獲取車輛轉彎速度的手段；

7)缺少實時駕駛記錄，不利於事故後的分析；

8)設備缺乏遠程升級手段。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種監測精度高、定位準確的多傳感器遠程車輛駕駛行為監控終端。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種多傳感器遠程車輛駕駛行為監控終端，該終端通過OBDII模塊與汽車 OBD接口連接，其特徵在於，所述的監控終端包括電源模塊、處理器模塊、定位模塊、三軸加速度計、三軸陀螺儀、存儲模塊和無線通信模塊，所述的處理器模塊分別與電源模塊、定位模塊、三軸加速度計、三軸陀螺儀、存儲模塊和無線通信模塊連接，所述的處理器模塊、電源模塊分別與OBDII模塊連接，所述的電源模塊分別與定位模塊和無線通信模塊連接。

所述的電源模塊包括電源保護電路、DCDC電路、充電及電源管理電路、第一LDO電路、第二LDO電路和鋰電池，所述的OBDII模塊、電源保護電路、DCDC電路、充電及電源管理電路依次連接，所述的充電及電源管理電路分別與無線通信模塊、第一LDO電路、第二LDO電路和鋰電池連接，所述的第一LDO電路與定位模塊連接，所述的第二LDO電路與處理器模塊連接。

所述的三軸加速度計設有兩個。

所述的無線通信模塊為GSM模塊、3G模塊或4G模塊。

所述的定位模塊為北鬥定位模塊或GPS定位模塊。

所述的存儲模塊包括鐵電存儲器和Flash存儲器。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1)針對其他單一衛星傳感器終端，本實用新型採用多傳感器技術融合觀測技術，即使在衛星定位信號丟失的情況下，也能通過監控終端內部的三軸加速度計，三軸陀螺儀，並結合外部的車輛OBD接口信息實現對車輛運動狀態持續觀測，從而確保系統準確分析出車輛的駕駛行為。

2)不僅支持衛星定位，而且支持通過無線通信網絡實時獲取地面站的衛星改正信號，提高車輛定位精度，將絕對定位精度由20米提高到2.5米，這樣的定位精度能更加有效地實現駕駛行為分析；

3)針對單獨使用衛星信號與衛星定位信息，無法獲取準確車輛急剎車、急加速、急轉彎等駕駛行為的問題，本實用新型採用三軸加速度計和三軸陀螺儀來觀測這些不良駕駛行車行為，並結合時間，位置，速度等信息實時記錄在監控終端並及時上報監控平臺異常駕駛行為，為平臺進行駕駛行為分析提供完善的車輛行駛數據；

4)監控終端通過配套外置的OBDII數據採集部件，實現採集車輛的發動機信息和故障信息採集，並將OBD信息與位置信息融合後發送到監控平臺；實現車輛信息與駕駛信息的同步觀測；並在衛星信號不良時，繼續保持車輛運行狀態的持續觀測；

5)根據監控終端內置的加速度計，判斷車輛發生碰撞等事故；自動向平臺發送告警和發動機故障狀態，為車輛救援提供支持；

6)監控終端使用三軸加速度計能準確判斷汽車是否運動，使用三軸加速度計作為設備進入低功耗模式的開關，在車輛運動時，終端全速工作，在車輛停車時，終端進入低功耗模式，可以有效節省車輛電源。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的應用示意圖。

其中1為電源模塊，101為電源保護電路，102為DCDC電路，103為充電及電源管理電路，104為鋰電池，105為第一LDO電路，106為第二LDO電路，2為處理器模塊，3為定位模塊，4為三軸加速度計，5為三軸陀螺儀，6位存儲模塊，61為鐵電存儲器，62為Flash存儲器，7為無線通信模塊，8為OBDII模塊，9為汽車OBD接口，10為電源檢測電路，11為監控終端，12為汽車，13為衛星信號伺服器，14為平臺伺服器。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1所示，一種多傳感器遠程車輛駕駛行為監控終端，該監控終端11通過OBDII模塊8與汽車OBD接口9連接，所述的監控終端11包括電源模塊1、處理器模塊2、定位模塊3、三軸加速度計4、三軸陀螺儀5、存儲模塊6和無線通信模塊7，所述的處理器模塊2分別與電源模塊1、定位模塊3、三軸加速度計4、三軸陀螺儀5、存儲模塊6和無線通信模塊7連接，所述的處理器模塊2、電源模塊1分別與OBDII模塊8連接，所述的電源模塊1分別與定位模塊3和無線通信模塊7連接。

所述的電源模塊包括電源保護電路101、DCDC電路102、充電及電源管理電路103、第一LDO電路105、第二LDO電路106和鋰電池104，所述的OBDII模 塊8、電源保護電路101、DCDC電路102、充電及電源管理電路103依次連接，所述的充電及電源管理電路103分別與無線通信模塊7、第一LDO電路105、第二LDO電路106和鋰電池104連接，所述的第一LDO電路105與定位模塊3連接，所述的第二LDO電路106與處理器模塊2連接。所述的存儲模塊6包括鐵電存儲器61和Flash存儲器62。

本實用新型電路組成如下：

1)電源保護電路：消除車載電源衝擊；保證終端的穩定工作

2)DC-DC電路：將車載電源轉化為直流5V電源，供終端各部件使用；

3)充電及電源管理電路：對鋰電池進行充電管理，並實現外部供電與內部電池供電的切換；

4)電源檢測電路：包括外部車載電源VDD電壓與內部5V電源的測量，在車輛電池電壓低時，停止本監控終端使用車輛電源；在鋰電池電壓低時，關閉GPRS數據發送功能，延長鋰電池工作時間。

5)處理器模塊：運行應用，實現終端的管理。

6)定位模塊：實現BD/GPS衛星定位，並接收DGPS數據流，實現定位精度的提高；

7)無線通信模塊：在應用軟體控制下，向指定IP位址的伺服器發送終端位置數據和車輛ACC、人工告警等狀態，並接收系統命令，實現對車輛的斷油斷電功能；含三軸加速度計和GPS天線開路和短路檢測電路。

8)Flash存儲器：存儲行車記錄數據；

9)鐵電存儲器：存儲事故疑點數據；

10)兩個三軸加速度計：用於車輛的運動狀態檢測，包括轉彎，剎車；衛星定位漂移抑制；

11)三軸陀螺儀：用於車輛轉彎角速度測量；

12)發動機數據接口電路：通過MCU串口，與OBD終端通信，獲取發動機數據；

13)內置GPS天線：接收BD/GPS衛星信號；

14)內置GSM天線；GSM信號收發；

本實用新型具體實現方法描述：

1)電源保護使用二極體，三極體和PMOS管組成，其中PMOS管為IRF公司 IRF6216TRPBF，電路提供150V過壓保護；

2)使用MPS公司，MP24971DC-DC轉換電路，將DC9V－36V車載電源轉化5V電源供終端內部使用；

3)採用型號為GS1405的充電管理電路實現對鋰電池充電管理；

4)通過帶控制的LDO實現對衛星定位模塊的供電管理，通過LDO給MCU供電；

5)使用MCU模擬通道，對車載電源VDD電壓與內部5V電源的測量，在車輛電池電壓低時，停止本監控終端使用車輛電源；在鋰電池電壓低時，關閉GPRS數據發送功能，延長鋰電池工作時間。

6)MCU採用SL公司生產的ARM M3架構EFM32GG380F512，運行應用，實現終端功能；

7)採用Telit公司SL871衛星定位模塊，實現BD/GPS衛星定位，並通過GPRS接收DGPS數據流，實現定位精度的提高；

8)GSM模塊採用Qutel公司M35，在應用軟體控制下，實現與伺服器間數據通信；

9)採用華邦公司Flash存儲器，型號W25Q32FVSSIG，32Mb，實現行車記錄數據存儲；

10)採用Ramtron公司的FM25CL64B-GTR，64Kb F-RAM實現事故疑點數據存儲

11)採用ST公司三軸MEMS加速度計，型號LIS3DHTR，實現用於車輛的運動狀態檢測，包括轉彎，剎車；衛星定位漂移抑制；

12)採用ST公司三軸MEMS陀螺儀，型號L3GD20G，實現車輛轉彎角速度測量；

13)通過光藕電路，完成車輛ACC信號處理，並送入MCU判斷.

14)通過MCU串口，與OBD終端通信，獲取發動機數據；

15)採用內置介質陶瓷天線，接收BD/GPS衛星信號

16)採用內置GSM天線，實現GSM信號收發.

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之 內。因此，本實用新型的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。