CN103158640B - 汽车行车状态实时判断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了汽车行车状态实时判断系统，通过对汽车行车过程中各项指标参数的采集，综合判断汽车行车状态，为后续的安全提示和安全控制提供了依据。其技术方案为：将车辆传感器、电子地图装置、GPS设备所采集到的数据存储到汽车安全黑匣子装置中，行车状态判断装置从汽车安全黑匣子装置中读取采集到的数据，结合预存的行车状态模式的特征数据，判断出汽车所处的行驶状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车安全控制的系统，尤其涉及对汽车行车状态进行实时判断的系统。
背景技术
驾驶员在行车过程中容易犯错，比如超速驾驶、转弯过快、疲劳驾驶等，当出现这种状况时，驾驶员往往还不自知。长时间处于危险驾驶状态就容易导致交通事故的发生，遗憾的是传统的车辆配置并没有对汽车行车状态的检测功能，因而也不能提醒驾驶员已处于危险驾车状态。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种汽车行车状态实时判断系统，通过对汽车行车过程中各项指标参数的采集，综合判断汽车行车状态，为后续的安全提示和安全控制提供了依据。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种汽车行车状态实时判断系统，包括车辆传感器、电子地图装置、GPS设备、汽车安全黑匣子装置、行车状态判断装置，其中：
所述车辆传感器采集车辆的行车状态数据；
所述电子地图装置，记录车辆在电子地图上的交通状况；
所述GPS设备，记录车辆的当前位置；
所述汽车安全黑匣子装置，连接所述车辆传感器、所述电子地图装置以及所述GPS设备，存储所述车辆传感器、所述电子地图装置以及所述GPS设备采集到的数据；
所述行车状态判断装置，连接所述汽车安全黑匣子装置，读取所述汽车安全黑匣子装置的数据，基于预设的汽车行车状态模式的特征数据，将车辆的行车状态数据与特征数据进行匹配，判断当前的汽车行车状态。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述汽车行车状态包括安全驾驶状态、正常驾驶状态、醉酒驾驶状态、疲劳驾驶状态、激动驾驶状态和违规驾驶状态。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述车辆传感器包括陀螺仪、速度脉冲设备、测距雷达、刹车信息采集设备、离合器信息采集设备或者CAN总线采集设备。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述判断系统还包括行车提示系统，对危险的行车进行安全提示。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述判断系统还包括驾车控制系统，对危险的行车进行安全控制。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述系统还包括：
身份认证系统，接收驾驶员的身份认证，采集驾驶员的驾驶数据。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述判断系统还连接驾驶限制系统，拒绝不良驾驶记录人员驾驶车辆。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述汽车安全黑匣子装置包括数据通信接口、数据传输驱动模块、内核芯片、I/O控制芯片、镜像控制芯片、数据传输协议模块、至少一个存储芯片，其中所述数据通信接口和外部的车载终端设备连接，用于记录所述车载终端设备上的数据，所述数据传输驱动模块连接所述数据通信接口，所述内核芯片通过所述I/O控制芯片连接所述数据传输协议模块，所述数据传输协议模块下分别连接所述至少一个存储芯片，所述至少一个存储芯片用于存储从所述车载终端设备读取的数据，所述内核芯片还连接所述镜像控制芯片，所述镜像控制芯片控制所述存储芯片通过镜像存储方式来实现数据存储，所述内核芯片用于实现所述汽车安全黑匣子装置内各芯片或模块之间的控制和调度。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述数据通信接口的通信方式是USB通信，所述数据传输驱动模块的驱动方式是USB数据传输驱动。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述汽车安全黑匣子装置还包括缓冲区访问控制模块和数据缓冲区，所述内核芯片连接所述缓冲区访问控制模块，所述缓冲区访问控制模块连接所述数据缓冲区，从所述数据通信接口获取到的所述车载终端设备的数据在存储到所述至少一个存储芯片之前预先存储在所述数据缓冲区中。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述存储芯片是闪存芯片。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述多片闪存芯片是独立且冗余的工作方式。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述汽车安全黑匣子装置还包括安全加密控制芯片，所述内核芯片连接所述安全加密控制芯片，对传输的数据进行加解密，以防止未经授权的数据读写。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述汽车安全黑匣子装置还包括加固防震防撞击的外壳。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述内核芯片通过驱动控制权限认证用户才能访问读取所述黑匣子装置。
根据本发明的汽车行车状态实时判断系统的一实施例，所述数据传输协议模块是DLC数据传输协议。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的方案是将车辆传感器、电子地图装置、GPS设备所采集到的数据存储到汽车安全黑匣子装置中，行车状态判断装置从汽车安全黑匣子装置中读取采集到的数据，结合预存的行车状态模式的特征数据，判断出汽车所处的行驶状态。对比现有技术，本发明能够实时判断出汽车当前的行驶状态，提高了驾驶员的行车安全。
附图说明
图1示出了本发明的汽车行车状态实时判断系统的第一实施例的原理图。
图2示出了本发明的汽车行车状态实时判断系统的第二实施例的原理图。
图3示出了本发明的汽车行车状态实时判断系统的第三实施例的原理图。
图4示出了本发明的汽车安全黑匣子装置的第一实施例的原理图。
图5示出了本发明的汽车安全黑匣子装置的第二实施例的原理图。
图6示出了本发明的汽车安全黑匣子装置的第三实施例的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
汽车行车状态实时判断系统的第一实施例
图1示出了本发明的汽车行车状态实时判断系统的第一实施例的原理。请参见图1，本实施例的汽车行车状态实时判断系统包括：车辆传感器10、电子地图装置11、GPS设备12、汽车安全黑匣子装置13、行车状态判断装置14。
其中车辆传感器10、电子地图装置11、GPS设备12连接到汽车安全黑匣子装置13，汽车安全黑匣子装置13连接到行车状态判断装置14。
车辆传感器10采集车辆的行车状态数据。车辆传感器10可以是陀螺仪、速度脉冲设备、测距雷达、刹车信息采集设备、离合器信息采集设备或者CAN总线采集设备等。电子地图装置11记录车辆在电子地图上的交通状况。GPS设备12记录车辆的当前位置。
汽车安全黑匣子装置13存储车辆传感器10、电子地图装置11以及GPS设备12采集到的数据。
行车状态判断装置14读取汽车安全黑匣子装置13的数据，基于预设的汽车行车状态模式的特征数据，将车辆的行车状态数据与特征数据进行匹配，判断当前的汽车行车状态。汽车行车状态包括安全驾驶状态、正常驾驶状态、醉酒驾驶状态(主要是摇摆、不稳定的驾驶)、疲劳驾驶状态(主要是指长时间驾驶)、激动驾驶状态(如经常紧急刹车、急速转弯、超速行驶等)和违规驾驶状态(结合电子地图行车标志，判断违规的情况)。
汽车行车状态实时判断系统的第二实施例
图2示出了本发明的汽车行车状态实时判断系统的第二实施例的原理。请参见图2，本实施例的汽车行车状态实时判断系统包括：车辆传感器20、电子地图装置21、GPS设备22、汽车安全黑匣子装置23、行车状态判断装置24、行车提示系统25和驾车控制系统26。
其中车辆传感器20、电子地图装置21、GPS设备22连接到汽车安全黑匣子装置23，汽车安全黑匣子装置23连接到行车状态判断装置24。
车辆传感器20采集车辆的行车状态数据。车辆传感器20可以是陀螺仪、速度脉冲设备、测距雷达、刹车信息采集设备、离合器信息采集设备或者CAN总线采集设备等。电子地图装置21记录车辆在电子地图上的交通状况。GPS设备22记录车辆的当前位置。
汽车安全黑匣子装置23存储车辆传感器20、电子地图装置21以及GPS设备22采集到的数据。
行车状态判断装置24读取汽车安全黑匣子装置23的数据，基于预设的汽车行车状态模式的特征数据，将车辆的行车状态数据与特征数据进行匹配，判断当前的汽车行车状态。汽车行车状态包括安全驾驶状态、正常驾驶状态、醉酒驾驶状态(主要是摇摆、不稳定的驾驶)、疲劳驾驶状态(主要是指长时间驾驶)、激动驾驶状态(如经常紧急刹车、急速转弯、超速行驶等)和违规驾驶状态(结合电子地图行车标志，判断违规的情况)。
行车提示系统25连接行车状态判断装置24，对危险的行车(比如判断为疲劳驾驶状态或者醉酒驾驶状态)进行安全提示。驾车控制系统26连接行车状态判断装置24，对危险的行车(比如判断为疲劳驾驶状态或者醉酒驾驶状态)进行安全控制。
汽车行车状态实时判断系统的第三实施例
图3示出了本发明的汽车行车状态实时判断系统的第三实施例的原理。请参见图3，本实施例的汽车行车状态实时判断系统包括：车辆传感器30、电子地图装置31、GPS设备32、汽车安全黑匣子装置33、行车状态判断装置34、行车提示系统35、驾车控制系统36、身份认证系统37和驾驶限制系统38。
其中车辆传感器30、电子地图装置31、GPS设备32连接到汽车安全黑匣子装置33，汽车安全黑匣子装置33和身份认证系统37连接到行车状态判断装置34。
车辆传感器30采集车辆的行车状态数据。车辆传感器30可以是陀螺仪、速度脉冲设备、测距雷达、刹车信息采集设备、离合器信息采集设备或者CAN总线采集设备等。电子地图装置31记录车辆在电子地图上的交通状况。GPS设备32记录车辆的当前位置。
汽车安全黑匣子装置33存储车辆传感器30、电子地图装置31以及GPS设备32采集到的数据。
身份认证系统37接收驾驶员的身份认证信息(比如指纹信息)，采集驾驶员的驾驶数据。
行车状态判断装置34读取汽车安全黑匣子装置33的数据以及身份认证系统37获取的驾驶数据，基于预设的汽车行车状态模式的特征数据，将车辆的行车状态数据与特征数据进行匹配，判断当前的汽车行车状态。汽车行车状态包括安全驾驶状态、正常驾驶状态、醉酒驾驶状态(主要是摇摆、不稳定的驾驶)、疲劳驾驶状态(主要是指长时间驾驶)、激动驾驶状态(如经常紧急刹车、急速转弯、超速行驶等)和违规驾驶状态(结合电子地图行车标志，判断违规的情况)。
行车提示系统35连接行车状态判断装置34，对危险的行车(比如判断为疲劳驾驶状态或者醉酒驾驶状态)进行安全提示。驾车控制系统36连接行车状态判断装置34，对危险的行车(比如判断为疲劳驾驶状态或者醉酒驾驶状态)进行安全控制。驾驶限制系统38连接行车状态判断装置34，拒绝不良驾驶记录的人员驾驶车辆。
汽车安全黑匣子装置的第一实施例
图4示出了汽车安全黑匣子装置的第一实施例的原理。本实施例的汽车安全黑匣子装置包括数据通信接口40、数据传输驱动模块41、内核芯片42、I/O控制芯片43、镜像控制芯片44、数据传输协议模块45、至少一个存储芯片46(在图4中示出了两片存储芯片)。
数据通信接口40和外部的车载终端设备连接，用于记录车载终端设备上的数据。数据通信接口40的通信方式例如是USB通信。
数据传输驱动模块41连接数据通信接口40，其驱动方式是USB数据传输驱动。
内核芯片42通过I/O控制芯片43连接数据传输协议模块45，数据传输协议模块45下分别连接至少一个存储芯片46。数据传输协议模块45是DLC数据传输协议。
至少一个存储芯片46用于存储从车载终端设备读取的数据。存储芯片46可以是闪存芯片，当然也可以是其他类型的存储设备，例如为容量型号一致的两片32G的闪存。各闪存芯片46是独立且冗余的工作方式，以保证数据安全。这样外围设备损坏仅只有一片闪存保存完好的情况下，数据也可以恢复。
内核芯片42还连接镜像控制芯片44，镜像控制芯片44通过作用于内核芯片42，使得闪存芯片46通过镜像存储方式来实现数据存储。内核芯片42用于实现汽车安全黑匣子装置内各芯片或模块之间的控制和调度。
内核芯片42通过驱动控制权限认证用户才能访问读取黑匣子装置。
汽车安全黑匣子装置还包括加固防震防撞击的外壳。
汽车安全黑匣子装置的第二实施例
图5示出了汽车安全黑匣子装置的第二实施例的原理。本实施例的汽车安全黑匣子装置包括数据通信接口50、数据传输驱动模块51、内核芯片52、I/O控制芯片53、镜像控制芯片54、数据传输协议模块55、至少一个存储芯片56(在图5中示出了两片存储芯片)、缓冲区访问控制模块58和数据缓冲区59。
数据通信接口50和外部的车载终端设备连接，用于记录车载终端设备上的数据。数据通信接口50的通信方式例如是USB通信。
数据传输驱动模块51连接数据通信接口50，其驱动方式是USB数据传输驱动。
内核芯片52连接缓冲区访问控制模块58，缓冲区访问控制模块58连接数据缓冲区59，从数据通信接口50获取到的车载终端设备的数据在存储到至少一个存储芯片56之前预先存储在数据缓冲区59中。在本实施例中，数据缓冲区59例如是1M的高速缓存cache。设置高速缓存的目的是为了高速的数据读写，保证数据实时快速读取。
内核芯片52通过I/O控制芯片53连接数据传输协议模块55，数据传输协议模块55下分别连接至少一个存储芯片56。数据传输协议模块55是DLC数据传输协议。
至少一个存储芯片56用于存储从车载终端设备读取且经数据缓冲区59而来的数据。存储芯片56可以是闪存芯片，当然也可以是其他类型的存储设备，例如为容量型号一致的两片32G的闪存。各闪存芯片56是独立且冗余的工作方式，以保证数据安全。这样外围设备损坏仅只有一片闪存保存完好的情况下，数据也可以恢复。
内核芯片52还连接镜像控制芯片54，镜像控制芯片54通过作用于内核芯片52，使得闪存芯片56通过镜像存储方式来实现数据存储。内核芯片52用于实现汽车安全黑匣子装置内各芯片或模块之间的控制和调度。
内核芯片52通过驱动控制权限认证用户才能访问读取黑匣子装置。
汽车安全黑匣子装置还包括加固防震防撞击的外壳。汽车安全黑匣子装置是具备防水、防火、防撞击的三防功能。
汽车安全黑匣子装置的第三实施例
图6示出了汽车安全黑匣子装置的第三实施例的原理。本实施例的汽车安全黑匣子装置包括数据通信接口60、数据传输驱动模块61、内核芯片62、I/O控制芯片63、镜像控制芯片64、数据传输协议模块65、至少一个存储芯片66(在图6中示出了两片存储芯片)、缓冲区访问控制模块68、数据缓冲区69以及安全加密控制模块70。
数据通信接口60和外部的车载终端设备连接，用于记录车载终端设备上的数据。数据通信接口60的通信方式例如是USB通信。
数据传输驱动模块61连接数据通信接口60，其驱动方式是USB数据传输驱动。
内核芯片62连接缓冲区访问控制模块68，缓冲区访问控制模块68连接数据缓冲区69，从数据通信接口60获取到的车载终端设备的数据，在存储到至少一个存储芯片66之前预先存储在数据缓冲区69中。在本实施例中，数据缓冲区69例如是1M的高速缓存cache。设置高速缓存的目的是为了高速的数据读写，保证数据实时快速读取。
内核芯片62通过I/O控制芯片63连接数据传输协议模块65，数据传输协议模块65下分别连接至少一个存储芯片66。数据传输协议模块65是DLC数据传输协议。
至少一个存储芯片66用于存储从车载终端设备读取且经数据缓冲区69而来的数据。存储芯片66可以是闪存芯片，当然也可以是其他类型的存储设备，例如为容量型号一致的两片32G的闪存。各闪存芯片66是独立且冗余的工作方式，以保证数据安全。这样外围设备损坏仅只有一片闪存保存完好的情况下，数据也可以恢复。
内核芯片62还连接镜像控制芯片64，镜像控制芯片64通过作用于内核芯片52，使得闪存芯片66通过镜像存储方式来实现数据存储。内核芯片62用于实现汽车安全黑匣子装置内各芯片或模块之间的控制和调度。
内核芯片62连接安全加密控制模块70，对传输的数据进行加解密，以防止未经授权的数据读写。内核芯片62通过驱动控制权限认证用户才能访问读取黑匣子装置。
汽车安全黑匣子装置还包括加固防震防撞击的外壳。汽车安全黑匣子装置是具备防水、防火、防撞击的三防功能。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的发明范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书所提到的创新性特征的最大范围。
Claims (15)
1.一种汽车行车状态实时判断系统，包括车辆传感器、电子地图装置、GPS设备、汽车安全黑匣子装置、行车状态判断装置，其中：
所述车辆传感器采集车辆的行车状态数据；
所述电子地图装置，记录车辆在电子地图上的交通状况；
所述GPS设备，记录车辆的当前位置；
所述汽车安全黑匣子装置，连接所述车辆传感器、所述电子地图装置以及所述GPS设备，存储所述车辆传感器、所述电子地图装置以及所述GPS设备采集到的数据，所述汽车安全黑匣子装置包括数据通信接口、数据传输驱动模块、内核芯片、I/O控制芯片、镜像控制芯片、数据传输协议模块、至少一个存储芯片，其中所述数据通信接口和外部的车载终端设备连接，用于记录所述车载终端设备上的数据，所述数据传输驱动模块连接所述数据通信接口，所述内核芯片通过所述I/O控制芯片连接所述数据传输协议模块，所述数据传输协议模块下分别连接所述至少一个存储芯片，所述至少一个存储芯片用于存储从所述车载终端设备读取的数据，所述内核芯片还连接所述镜像控制芯片，所述镜像控制芯片通过作用于所述内核芯片，使得所述存储芯片通过镜像存储方式来实现数据存储，所述内核芯片用于实现所述汽车安全黑匣子装置内各芯片或模块之间的控制和调度；
所述行车状态判断装置，连接所述汽车安全黑匣子装置，读取所述汽车安全黑匣子装置的数据，基于预设的汽车行车状态模式的特征数据，将车辆的行车状态数据与特征数据进行匹配，判断当前的汽车行车状态。
2.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述汽车行车状态包括安全驾驶状态、正常驾驶状态、醉酒驾驶状态、疲劳驾驶状态、激动驾驶状态和违规驾驶状态。
3.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述车辆传感器包括陀螺仪、速度脉冲设备、测距雷达、刹车信息采集设备、离合器信息采集设备或者CAN总线采集设备。
4.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述判断系统还包括行车提示系统，对危险的行车进行安全提示。
5.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述判断系统还包括驾车控制系统，对危险的行车进行安全控制。
6.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述系统还包括：
身份认证系统，接收驾驶员的身份认证，采集驾驶员的驾驶数据。
7.根据权利要求6所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述判断系统还连接驾驶限制系统，拒绝不良驾驶记录人员驾驶车辆。
8.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述数据通信接口的通信方式是USB通信，所述数据传输驱动模块的驱动方式是USB数据传输驱动。
9.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述汽车安全黑匣子装置还包括缓冲区访问控制模块和数据缓冲区，所述内核芯片连接所述缓冲区访问控制模块，所述缓冲区访问控制模块连接所述数据缓冲区，从所述数据通信接口获取到的所述车载终端设备的数据在存储到所述至少一个存储芯片之前预先存储在所述数据缓冲区中。
10.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述存储芯片是闪存芯片。
11.根据权利要求10所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述闪存芯片是独立且冗余的工作方式。
12.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述汽车安全黑匣子装置还包括安全加密控制芯片，所述内核芯片连接所述安全加密控制模块，对传输的数据进行加解密，以防止未经授权的数据读写。
13.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述汽车安全黑匣子装置还包括加固防震防撞击的外壳。
14.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述内核芯片通过驱动控制权限认证用户才能访问读取所述黑匣子装置。
15.根据权利要求1所述的汽车行车状态实时判断系统，其特征在于，所述数据传输协议模块是DLC数据传输协议。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Car traveling state real-time adjustment system Effective date of registration: 20190404 Granted publication date: 20160810 Pledgee: Jiading Branch of Shanghai Bank Co., Ltd. Pledgor: Shanghai Botai Yuezhen Electrical Equipment Manufacturing Co., Ltd. Registration number: 2019110000002 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 201821 room 208, building 4, No. 1411, Yecheng Road, Jiading Industrial Zone, Jiading District, Shanghai Patentee after: Botai vehicle networking technology (Shanghai) Co.,Ltd. Address before: 200235 room 2302-2307, 23rd floor, Meiluo building, No. 30, Tianyaoqiao Road, Xuhui District, Shanghai Patentee before: SHANGHAI PATEO ELECTRONIC EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| PM01 | Change of the registration of the contract for pledge of patent right |
Change date: 20220329 Registration number: 2019110000002 Pledgor after: Botai vehicle networking technology (Shanghai) Co.,Ltd. Pledgor before: SHANGHAI PATEO ELECTRONIC EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. |
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| PM01 | Change of the registration of the contract for pledge of patent right |