CN106846543A - 一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置及实现方法 - Google Patents

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周洋
杨建利
张涛
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    • G06F16/22—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • G06F16/2282—Tablespace storage structures; Management thereof

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置及实现方法及方法，所述装置包括控制器以及分别与控制器实现信号连接的时钟电路、速度传感器、GPS模块、存储器；控制器与时钟电路连接，用于获取当前的时间信息；控制器与速度传感器连接，用于获取汽车当前的速度信息；控制器与GPS模块连接，用于获取汽车当前的位置信息；存储器用于存储控制器获取的所有信息；还包括电源，电源用于对时钟电路、速度传感器、GPS模块、存储器进行供电。本发明不仅很好地实现了数据的压缩，便于黑匣子更长时间、更多地记录数据，而且由于采用了时间+位置的索引方式，因而在事后分析时提高了数据检索的效率。

Description

一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置及实现方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车黑匣子中的数据处理领域，具体是一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置及实现方法。
背景技术
截止今年7月底，我国新能源汽车保有量已达70多万辆，并且保有量依然在持续增长。然而，随着保有量的增加，新能源汽车的安全问题也逐渐突显。为了便于事故发生后判断责任，需要将新能源汽车行驶过程中的数据实时的通过黑匣子存储了下来。新能源汽车的黑匣子可以记录汽车行驶时的地理位置，速度，电池状态等信息，并保存在存储器中。
通常在黑匣子上数据记录是按照时间进行逐条记录的，虽然这种方式可以以自然的方式记录下新能源汽车一段时间内的数据，但是这种不压缩的记录数据量会比较大，且检索起来会很慢，不利于长时间的存储和事后分析。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置及实现方法，一方面解决新能源车黑匣子数据记录量较大，导致记录数据无法长时间存储在黑匣子中的问题；另一方面，由于记录的数据量较大，导致检索效率较低，不利于长时间的存储和事后分析的问题。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：
一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置，包括控制器以及分别与控制器实现信号连接的时钟电路、速度传感器、GPS模块、存储器；
控制器与时钟电路连接，用于获取当前的时间信息；
控制器与速度传感器连接，用于获取汽车当前的速度信息；
控制器与GPS模块连接，用于获取汽车当前的位置信息；
存储器用于存储控制器获取的所有信息；
还包括电源，电源用于对时钟电路、速度传感器、GPS模块、存储器进行供电。
进一步地，作为优选技术方案，还包括IC卡电路，所述控制器与IC卡电路实现信号连接，用于获取IC卡内的信息。
进一步地，作为优选技术方案，所述控制器还通过CAN总线与汽车的电力驱动系统实现信号连接，用于获取汽车当前的档位及其他控制信息。
进一步地，作为优选技术方案，还包括电量检测模块，所述控制器与电量检测模块实现信号连接，用于获取汽车的电池组的剩余电量值。
进一步地，作为优选技术方案，所述存储器为高速非易失性存储器。
一种采用上述新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置实现数据压缩的方法，包括以下步骤：
（a）控制器分别从时钟电路、电量检测模块、速度传感器、电力驱动系统获取到汽车当前的时间、电量、速度、档位信息；
（b）控制器从GPS模块中获取汽车当前的位置信息，并与步骤（a）中的时间、电量、速度、档位信息进行关联；
（c）检索某时刻、某地点汽车的行驶状态时，通过时间与位置两个关键字可快速、准确定位到记录数据。
进一步地，作为优选技术方案，所述步骤（b）中关联的具体过程如下：
（b1）对控制器周期性地获取的时间、电量、速度、档位、位置信息进行预处理，提取出经度、纬度、速度、电量、北京时间；
（b2）将行车路线设置成路线列表，路线列表用指针数组实现，每一个元素都是一个指针，指向此条路线对应的位置列表；
（b3）新的数据产生时，首先根据其中的位置信息与各路线进行比较，如果新的位置已经存在于已知的路线上，则进行步骤（b4），否则进行步骤（b5）；
（b4）遍历路线对应的位置列表，然后顺着链表查找链表尾，将新的信息点插入链表尾；
（b5）创建新的路线，在路线列表中增加新的单元，在位置列表中加入当前的位置，并存储当前汽车的状态信息；
（b6）等待汽车下一个周期的数据。
进一步地，作为优选技术方案，所述步骤（b2）中的位置列表由Y个位置组成，每个位置元素由时间索引、经度、纬度组成，时间索引表示这条路线上的第多少个位置，经度和纬度数据从GPS模块中得到。
进一步地，作为优选技术方案，所述时间索引同时存储了一个信息链表的首地址，信息链表中存储了新能源汽车经过某个路线的某个位置时的北京时间、速度、剩余电量、档位等信息。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明通过采用控制器获取汽车的行驶时间、速度、位置、电量等状态信息，并采用特殊的关联方式将各个状态信息进行关联，这样不仅很好地实现了数据的压缩，便于黑匣子更长时间、更多地记录数据，解决了黑匣子数据记录时间短的问题，而且由于采用了时间+位置的索引方式，因而在事后分析时提高了数据检索的效率。
附图说明
图1为本发明的系统组成框图；
图2为本发明的数据压缩流程图；
图3为本发明压缩数据的存储结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例：
如图1~3所示，本实施例所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置，包括控制器以及分别与控制器实现信号连接的时钟电路、速度传感器、GPS模块、存储器；其中，控制器与时钟电路连接，用于获取当前的时间信息；控制器与速度传感器连接，用于获取汽车当前的速度信息；控制器与GPS模块连接，用于获取汽车当前的位置信息；存储器用于存储控制器获取的所有信息。
另外，还包括电源，电源用于对时钟电路、速度传感器、GPS模块、存储器进行供电，需要说明的是，电源不仅仅对上述各个功能单元进行供电，还可对其他需要供电的功能单元进行供电。
本实施例还可增加IC卡电路，控制器与IC卡电路实现信号连接，用于获取IC卡内的信息，从而使控制器获取的信息更全面。
本实施例的控制器还通过CAN总线与汽车的电力驱动系统实现信号连接，用于获取汽车当前的档位及其他控制信息。
本实施例还包括电量检测模块，控制器与电量检测模块实现信号连接，用于获取汽车的电池组的剩余电量值。
优选地，本实施例的存储器采用高速非易失性存储器。
下面，本实施例通过详细的步骤来说明黑匣子中的数据压缩装置实现数据压缩的过程，具体步骤如下：
（a）控制器分别从时钟电路、电量检测模块、速度传感器、电力驱动系统获取到汽车当前的时间、电量、速度、档位信息，控制器从时钟电路获得汽车当前的行驶时间（北京时间），从电量检测模块获得汽车的电池组的剩余电量，从速度传感器获得汽车当前的行驶速度，从电力驱动系统获得汽车当前的档位信息。
（b）控制器从GPS模块中获取汽车当前的位置信息，并与步骤（a）中的时间、电量、速度、档位信息进行关联，具体地，可以采用如下的方式来实现信息关联：
（b1）对控制器周期性地获取的时间、电量、速度、档位、位置信息进行预处理，提取出经度、纬度、速度、电量、北京时间；
（b2）将行车路线设置成路线列表，路线列表用指针数组实现，每一个元素都是一个指针，指向此条路线对应的位置列表，位置列表由Y个位置组成，每个位置元素由时间索引、经度、纬度组成，时间索引表示这条路线上的第多少个位置，经度和纬度数据从GPS模块中得到。另外，时间索引同时存储了一个信息链表的首地址，信息链表中存储了新能源汽车经过某个路线的某个位置时的北京时间、速度、剩余电量、档位等信息。
（b3）新的数据产生时，首先根据其中的位置信息与各路线进行比较，如果新的位置已经存在于已知的路线上，则进行步骤（b4），否则进行步骤（b5）；
（b4）遍历路线对应的位置列表，然后顺着链表查找链表尾，将新的信息点插入链表尾；
（b5）创建新的路线，在路线列表中增加新的单元，在位置列表中加入当前的位置，并存储当前汽车的状态信息；
（b6）等待汽车下一个周期的数据。
（c）检索某时刻、某地点汽车的行驶状态时，通过时间与位置两个关键字可快速、准确定位到记录数据。
本实施例采用上述数据压缩装置及数据压缩方法，不仅很好地实现了数据的压缩，便于黑匣子更长时间、更多地记录数据，解决了黑匣子数据记录时间短的问题，而且由于采用了时间+位置的索引方式，因而在事后分析时提高了数据检索的效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置，其特征在于，包括控制器以及分别与控制器实现信号连接的时钟电路、速度传感器、GPS模块、存储器；
控制器与时钟电路连接，用于获取当前的时间信息；
控制器与速度传感器连接，用于获取汽车当前的速度信息；
控制器与GPS模块连接，用于获取汽车当前的位置信息；
存储器用于存储控制器获取的所有信息；
还包括电源，电源用于对时钟电路、速度传感器、GPS模块、存储器进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置，其特征在于，还包括IC卡电路，所述控制器与IC卡电路实现信号连接，用于获取IC卡内的信息。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置，其特征在于，所述控制器还通过CAN总线与汽车的电力驱动系统实现信号连接，用于获取汽车当前的档位及其他控制信息。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置，其特征在于，还包括电量检测模块，所述控制器与电量检测模块实现信号连接，用于获取汽车的电池组的剩余电量值。
5.根据权利要求1~4任一项所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置，其特征在于，所述存储器为高速非易失性存储器。
6.一种采用权利要求1~5任一项所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩装置实现数据压缩的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）控制器分别从时钟电路、电量检测模块、速度传感器、电力驱动系统获取到汽车当前的时间、电量、速度、档位信息；
（b）控制器从GPS模块中获取汽车当前的位置信息，并与步骤（a）中的时间、电量、速度、档位信息进行关联；
（c）检索某时刻、某地点汽车的行驶状态时，通过时间与位置两个关键字可快速、准确定位到记录数据。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩方法，其特征在于，所述步骤（b）中关联的具体过程如下：
（b1）对控制器周期性地获取的时间、电量、速度、档位、位置信息进行预处理，提取出经度、纬度、速度、电量、北京时间；
（b2）将行车路线设置成路线列表，路线列表用指针数组实现，每一个元素都是一个指针，指向此条路线对应的位置列表；
（b3）新的数据产生时，首先根据其中的位置信息与各路线进行比较，如果新的位置已经存在于已知的路线上，则进行步骤（b4），否则进行步骤（b5）；
（b4）遍历路线对应的位置列表，然后顺着链表查找链表尾，将新的信息点插入链表尾；
（b5）创建新的路线，在路线列表中增加新的单元，在位置列表中加入当前的位置，并存储当前汽车的状态信息；
（b6）等待汽车下一个周期的数据。
8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩方法，其特征在于，所述步骤（b2）中的位置列表由Y个位置组成，每个位置元素由时间索引、经度、纬度组成，时间索引表示这条路线上的第多少个位置，经度和纬度数据从GPS模块中得到。
9.根据权利要求8所述的一种新能源汽车黑匣子中的数据压缩方法，其特征在于，所述时间索引同时存储了一个信息链表的首地址，信息链表中存储了新能源汽车经过某个路线的某个位置时的北京时间、速度、剩余电量、档位等信息。
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