CN107894765A - 一种车辆状态的检测系统及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆状态的检测系统及其检测方法，所述车辆状态的检测系统包括：检测单元、处理单元和输出单元，所述检测单元通过处理单元连接至输出单元，所述检测单元包括传感器模块、GPS模块和北斗模块，所述传感器模块、GPS模块和北斗模块分别与所述处理单元双向连接，所述输出单元包括电平输出接口、第一串行接口以及无线通讯接口中的至少一种。本发明能够方便的检测车辆的点火状态和熄火状态，不用跟车辆的线路进行对接，不用车上的电源，在有效降低了成本的同时，安装也很方便；在此基础上，还可以通过所述输出单元的多种接口把车辆状态发送出去，可以对接多种应用平台和设备，对于车辆管理和车辆位置查询等起到了关键且有效的作用。

Description

一种车辆状态的检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测系统，尤其涉及一种能够检查点火状态和熄火状态的车辆状态的检测系统，并涉及应用于该车辆状态的检测系统的检测方法。
背景技术
很多情景需要检测车辆的点火和熄火状态，比如车辆管理以及车辆位置查询，只有准确的状态检测，车辆位置及管理数据才更准确。目前车辆的点火和熄火状态的检测，是用一个设备引线出来，接在车辆ACC点火线上，通过电平来检测车辆的点火熄火状态；这种检测的优点是准确，缺点是需要一个硬件设备，并且可能会破坏车辆线路，成本也高，安装复杂。
也就是说，目前的车辆点火和熄火状态的检测，是一个电子设备，该电子设备上有一根线直接接到车辆的ACC点火线上，通过检测电平的方式来判断车辆的点火和熄火状态；车辆点火，ACC信号线就是高电平；车辆熄火，ACC信号线就是低电平；这种现有的点火和熄火状态检测控制系统的简单原理造成如下问题：一、电子设备需要对接车辆电路，多数情况下需要破坏原车的线路，导致车辆出现故障或者保险拒赔等；二、需要更多的电路，成本高；三、车辆熄火后要消耗车辆电瓶的电，容易造成电瓶馈电；四、一些免接线设备，采用单一的振动传感器或者3D传感器，准确度差，容易出现状态误检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种安装方便，无需跟车辆的线路进行对接，不用车上的电源，并且能够检查点火状态和熄火状态的车辆状态的检测系统，并提供应用于该车辆状态的检测系统的检测方法。
对此，本发明提供一种车辆状态的检测系统，包括：检测单元、处理单元和输出单元，所述检测单元通过处理单元连接至输出单元，所述检测单元包括传感器模块、GPS模块和北斗模块，所述传感器模块、GPS模块和北斗模块分别与所述处理单元双向连接，所述输出单元包括电平输出接口、第一串行接口以及无线通讯接口中的至少一种。
本发明的进一步改进在于，所述传感器单元包括声音传感器、震动传感器、光线传感器、加速度传感器、3D传感器、陀螺仪和红外传感器中的至少一种。
本发明的进一步改进在于，所述处理单元包括处理器和传感接口，所述处理器通过所述传感接口与所述传感器模块连接。
本发明的进一步改进在于，所述传感接口包括模拟量接口、数字量接口、第二串行接口和并行接口中的至少一种。
本发明的进一步改进在于，所述处理单元还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述处理器相连接。
本发明的进一步改进在于，所述输出单元中，所述电平输出接口包括开关信号输出接口和指示灯信号输出接口中的至少一种，所述第一串行接口包括TTL接口、RS232接口、RS485接口以及单线接口中的至少一种，所述无线通讯接口包括蓝牙接口、Wi-Fi接口、433M接口、移动通讯接口以及NB-IOT网络接口中的至少一种。
本发明还提供一种车辆状态的检测方法，应用于如上所述的车辆状态的检测系统，并包括以下步骤：
步骤S1，通过所述检测单元获取车辆的信息数据，把获取到的信息数据发送给所述处理单元；
步骤S2，所述处理单元对接收到的信息数据进行处理，将得到的车辆状态发送至所述输出单元；
步骤S3，所述处理单元根据所述信息数据处理后的结果实现对所述检测单元的供电、参数设置以及优化进行控制。
本发明的进一步改进在于，所述步骤S3中，通过所述检测单元判断车辆当前的使用环境，在满足当前使用环境所需的信号数据的条件下，关闭所述检测单元中非必要传感器的供电。
本发明的进一步改进在于，所述步骤S3中，根据车辆当前的工作场景实现对所述检测单元的优化控制，所述优化控制包括：
当工作场景为建筑工地时，降低所述传感器模块中的震动传感器的灵敏度；
当工作场景为隧道施工时，降低所述GPS模块和北斗模块的数据比重，或者不使用所述GPS模块和北斗模块的数据；
当工作场景为水上施工时，降低所述传感器模块中的加速度传感器和陀螺仪的数据比重，或者不使用所述加速度传感器和陀螺仪的数据。
本发明的进一步改进在于，所述步骤S3中，预先对所述检测单元中的各个传感器设置对应的特征系数，所述处理单元接收到信息数据后，结合预先设置的特征系数计算参数权重，进而获得车辆状态，所述车辆状态包括点火状态、熄火状态、时间、市场和经纬度中至少一种数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过处理单元可以单独控制所述检测单元中的每一个传感器的工作和供电，并对传感器进行信号探测设置和数据反馈，在满足信号数据足够使用的情况下，尽量的减小电源消耗，达到省电的目的，同时，所述处理单元收到检测单元的信息数据后，通过数据分析便能够判断出车辆是点火状态还是熄火状态，因此，本发明能够方便的检测车辆的点火状态和熄火状态，不用跟车辆的线路进行对接，不用车上的电源，在有效降低了成本的同时，安装也很方便；在此基础上，还可以通过所述输出单元的多种接口把车辆状态发送出去，可以对接多种应用平台和设备，对于车辆管理和车辆位置查询等起到了关键且有效的作用。
附图说明
图1是本发明一种实施例的系统结构示意图；
图2是本发明一种实施例中检测单元与处理单元的连接关系示意图；
图3是本发明一种实施例的处理单元的工作原理示意图；
图4是本发明一种实施例中处理单元的数据处理原理示意图；
图5是本发明一种实施例中处理单元的数据处理数据流图；
图6是本发明一种实施例的输出单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1、图2和图6所示，本例提供一种车辆状态的检测系统，包括：检测单元1、处理单元2和输出单元3，所述检测单元1通过处理单元2连接至输出单元3，所述检测单元1包括传感器模块、GPS模块18和北斗模块19，所述传感器模块、GPS模块18和北斗模块19分别与所述处理单元2双向连接，所述输出单元3包括电平输出接口31、第一串行接口32以及无线通讯接口33中的至少一种。
如图2所示，本例所述传感器单元包括声音传感器11、震动传感器12、光线传感器13、加速度传感器14、3D传感器15、陀螺仪16和红外传感器17中的至少一种。所述检测单元1使用声音传感器11、震动传感器12、光线传感器13、加速度传感器14、3D传感器15、陀螺仪16、红外传感器17、GPS模块18和北斗模块19等技术对车辆状态进行综合检测。
如图3所示，本例所述处理单元2包括处理器21和传感接口22，所述处理器21通过所述传感接口22与所述传感器模块连接。优选的，本例所述传感接口22包括模拟量接口、数字量接口、第二串行接口和并行接口中的至少一种。所述处理单元2还包括电源管理模块23，所述电源管理模块23与所述处理器21相连接。
如图2、图3和图6所示，本例通过所述检测单元1的多种传感器来获取车辆的信息数据，把获取到的信息数据发送给所述处理单元2；同时把处理单元2反馈回来的参数及信息发送给相应的传感器；所述处理器21优选为MCU，所述处理器21拥有多个外设的传感接口22，所述传感接口22用于实现与所述检测单元1之间的连接，可以接多种信号，优选包括有模拟量接口、数字量接口、第二串行接口和并行接口等，进而能够根据传感器的输出信号进行有效的对接。
本例所述处理单元2处理所述检测单元1的数据，通过一定的计算方法进行数据计算，把得到的点火状态或者熄火状态等车辆状态提供给所述输出单元3；所述处理单元2同时负责给所述检测单元1的供电，并对传感器进行控制及参数设置的数据；所述处理单元2会把一些优化信息反馈给所述检测单元1。
如图6所示，本例所述输出单元3中，所述电平输出接口31包括开关信号输出接口和指示灯信号输出接口中的至少一种，所述开关信号输出接口用于输出控制信号至开关，所述指示灯信号输出接口用于输出控制信号至指示灯；所述第一串行接口32包括TTL接口、RS232接口、RS485接口以及单线接口中的至少一种，所述无线通讯接口33包括蓝牙接口、Wi-Fi接口、433M接口、移动通讯接口以及NB-IOT网络接口中的至少一种。
本例所述输出单元3的作用为：把处理单元2输出的车辆状态信息，通过不同的接口，比如电平方式、串口方式(TTL、RS232、RS485和单线)、蓝牙、Wi-Fi、433M、2G/3G/4G/5G等移动通讯接口以及NB-IOT网络接口等多种方式发送出去。
本例所述开关信号输出接口和指示灯信号输出接口都属于电平方式的接口，即属于电平输出接口31，用于连接简单的信号控制，比如开关和指示灯等；所述第一串行接口32为串口方式的接口，用于输出数据给别的需要检测车辆点火状态或熄火状态的设备，比如：工时计算器和安全检测设备等；所述蓝牙接口和Wi-Fi接口用于把点火状态和熄火状态通过无线方式发送给接收方，比如发送给手机、电脑和远程的服务器等；2G/3G/4G/5G等移动通讯接口，为设备里集成了支持2G/3G/4G/5G移动网络的模块，通过移动的无线数据通道，把点火状态和熄火状态发送到远程的服务器或者手机等网络设备上；所述NB-IOT网络接口为设备里集成了支持NB-IOT网络的模块，通过移动的无线数据通道，把点火状态和熄火状态发送到远程的服务器或者手机等网络设备上。
如图3所示，本例还提供一种车辆状态的检测方法，应用于如上所述的车辆状态的检测系统，并包括以下步骤：
步骤S1，通过所述检测单元1获取车辆的信息数据，把获取到的信息数据发送给所述处理单元2；
步骤S2，所述处理单元2对接收到的信息数据进行处理，将得到的车辆状态发送至所述输出单元3；
步骤S3，所述处理单元2根据所述信息数据处理后的结果实现对所述检测单元1的供电、参数设置以及优化进行控制。
本例所述步骤S3中，通过所述检测单元1判断车辆当前的使用环境，在满足当前使用环境所需的信号数据的条件下，关闭所述检测单元1中非必要传感器的供电。因为所述处理单元2可以单独控制所述检测单元1中的每一个传感器的工作和供电，以及对传感器进行信号探测设置和数据反馈，因此，在满足信号数据足够使用的情况下，可以关闭所述检测单元1中非必要传感器的供电，进而达到自动减小电源消耗的目的，达到省电的效果；至于，非必要传感器的定义可以是用户预先自定义的，也可以是使用默认的，比如所述GPS模块18和北斗模块19中，只要信号可靠有效，可以自动关闭其中一个模块。
本例所述步骤S3中，根据车辆当前的工作场景实现对所述检测单元1的优化控制，所述优化控制包括：
当工作场景为建筑工地时，降低所述传感器模块中的震动传感器12的灵敏度；因为建筑工地的环境很嘈杂，震动传感器12的灵敏度设置低一些，就能够有效减小因为环境的震动带来的误差，至于降低其灵敏度的幅度，可以根据实际情况进行设置，也可以使用系统预先设置的默认幅度来进行降低操作。
当工作场景为隧道施工时，降低所述GPS模块18和北斗模块19的数据比重，或者不使用所述GPS模块18和北斗模块19的数据；因为在隧道施工的工作场景中，所述GPS模块18和北斗模块19的信号都比较弱，定位精度低甚至不能定位，因此，直接降低所述GPS模块18和北斗模块19的数据比重，或者不使用所述GPS模块18和北斗模块19的数据，能够有效降低或避免其数据带来的误差或者。
当工作场景为水上施工时，降低所述传感器模块中的加速度传感器14和陀螺仪16的数据比重，或者不使用所述加速度传感器14和陀螺仪16的数据；在水上施工的工作场景中，由于水的波动会引起陀螺仪16及加速度传感器14的很大误差，因此，本例在水上施工时减小使用或者不使用该类传感器的数据，也能够有效避免因为错误的数据而带来的错误车辆状态。
如图4和图5所示，本例所述步骤S3中，预先对所述检测单元1中的各个传感器设置对应的特征系数，所述处理单元2接收到信息数据后，结合预先设置的特征系数计算参数权重，进而获得车辆状态，所述车辆状态包括点火状态、熄火状态、时间、市场和经纬度中至少一种数据。
本例优选给不同的传感器预先设置不同的特征系数，再结合不同的工作场景进行多种数据的综合计算，进而能够获得准确有效的点火状态和熄火状态的车辆状态信息，所述特征系数也称权重系数。
本例通过下表对特征系数的经验值和计算方法进行举例说明：声音传感器11的特征系数为a1、采集数值为v1；3D传感器15的特征系数为a2、采集数值为v2；震动传感器12的特征系数为a3、采集数值为v3；陀螺仪16的特征系数为a4、采集数值为v4；光线传感器13的特征系数为a5、采集数值为v5；红外传感器17的特征系数为a6、采集数值为v6；GPS模块18的特征系数为a7、采集数值为v7；加速度传感器14的特征系数为a8、采集数值为v8；北斗模块19的特征系数为a9、采集数值为v9。
点火熄火量化值Vacc的计算公式如下：Vacc＝v1·a1+v2·a2+v3·a3+v4·a4+v5·a5+v6·a6+v7·a7+v8·a8+v9·a9；当Vacc>85，则判断为点火状态；当Vacc<＝85,则判断为熄火状态；当然，该85是一个判断阈值，在实际应用中，该判断阈值是可以根据实际情况进行调整的。
下面表格是本例默认的特征系数参考值：
进而得到包括点火状态、熄火状态、时间、市场和经纬度中多种数据的车辆状态，使得获得的车辆状态准确有效。
综上，本例通过处理单元2可以单独控制所述检测单元1中的每一个传感器的工作和供电，并对传感器进行信号探测设置和数据反馈，在满足信号数据足够使用的情况下，尽量的减小电源消耗，达到省电的目的，同时，所述处理单元2收到检测单元1的信息数据后，通过数据分析便能够判断出车辆是点火状态还是熄火状态，因此，本例能够方便的检测车辆的点火状态和熄火状态，不用跟车辆的线路进行对接，不用车上的电源，在有效降低了成本的同时，安装也很方便；在此基础上，还可以通过所述输出单元3的多种接口把车辆状态发送出去，可以对接多种应用平台和设备，对于车辆管理和车辆位置查询等起到了关键且有效的作用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆状态的检测系统，其特征在于，包括：检测单元、处理单元和输出单元，所述检测单元通过处理单元连接至输出单元，所述检测单元包括传感器模块、GPS模块和北斗模块，所述传感器模块、GPS模块和北斗模块分别与所述处理单元双向连接，所述输出单元包括电平输出接口、第一串行接口以及无线通讯接口中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的车辆状态的检测系统，其特征在于，所述传感器单元包括声音传感器、震动传感器、光线传感器、加速度传感器、3D传感器、陀螺仪和红外传感器中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的车辆状态的检测系统，其特征在于，所述处理单元包括处理器和传感接口，所述处理器通过所述传感接口与所述传感器模块连接。
4.根据权利要求3所述的车辆状态的检测系统，其特征在于，所述传感接口包括模拟量接口、数字量接口、第二串行接口和并行接口中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的车辆状态的检测系统，其特征在于，所述处理单元还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述处理器相连接。
6.根据权利要求1或2所述的车辆状态的检测系统，其特征在于，所述输出单元中，所述电平输出接口包括开关信号输出接口和指示灯信号输出接口中的至少一种，所述第一串行接口包括TTL接口、RS232接口、RS485接口以及单线接口中的至少一种，所述无线通讯接口包括蓝牙接口、Wi-Fi接口、433M接口、移动通讯接口以及NB-IOT网络接口中的至少一种。
7.一种车辆状态的检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任意一项所述的车辆状态的检测系统，并包括以下步骤：
步骤S1，通过所述检测单元获取车辆的信息数据，把获取到的信息数据发送给所述处理单元；
步骤S2，所述处理单元对接收到的信息数据进行处理，将得到的车辆状态发送至所述输出单元；
步骤S3，所述处理单元根据所述信息数据处理后的结果实现对所述检测单元的供电、参数设置以及优化进行控制。
8.根据权利要求7所述的车辆状态的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过所述检测单元判断车辆当前的使用环境，在满足当前使用环境所需的信号数据的条件下，关闭所述检测单元中非必要传感器的供电。
9.根据权利要求7所述的车辆状态的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据车辆当前的工作场景实现对所述检测单元的优化控制，所述优化控制包括：
当工作场景为建筑工地时，降低所述传感器模块中的震动传感器的灵敏度；
当工作场景为隧道施工时，降低所述GPS模块和北斗模块的数据比重，或者不使用所述GPS模块和北斗模块的数据；
当工作场景为水上施工时，降低所述传感器模块中的加速度传感器和陀螺仪的数据比重，或者不使用所述加速度传感器和陀螺仪的数据。
10.根据权利要求7所述的车辆状态的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，预先对所述检测单元中的各个传感器设置对应的特征系数，所述处理单元接收到信息数据后，结合预先设置的特征系数计算参数权重，进而获得车辆状态，所述车辆状态包括点火状态、熄火状态、时间、市场和经纬度中至少一种数据。
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