CN201170905Y - 汽车综合智能记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于机动车辆的汽车综合智能记录仪，由壳体1、主电路板2、信号采集线组3、天线4、电源线5、电源开关6、无线模块7、对外串口8、蓄电池9、喇叭10、U盘11、转载器12组成，电路部分包括信号采集、数据传输、数据储存分析三个系统。本实用新型设计合理，工作可靠，利用它可对所使用车辆建立完整的运行数据档案，通过无线方式用电脑上对车辆进行身份认证。通过记录仪可对车辆使用情况进行跟踪查询，查看是否有连续不停行车两个小时、超速行驶、高速刹车等错误操作，提供一些必要的提示性服务和技术支持，尤其在油料的耗费上更加透明。该记录仪也是方便实用的汽车黑匣子，即在技术事故和交通事故中为管理者提供真实可靠的证据。

Description

汽车综合智能记录仪

技术领域：

本实用新型涉及一种用于机动车辆使其具备十年运行状况记忆功能的仪器，属汽车仪器仪表类。

背景技术：

随着现代化经济建设的高速发展和科学技术的不断提高，近年来国内外汽车工业也处于迅速发展的状态中，各种汽车无论是结构上还是外观上都发生了日新月异的变化。特别是大量各种档次的轿车开始进入大众家庭，给人们的生活、出行带来极大的方便。然而，随着投入使用、运行车辆数量的大幅度增长，交通肇事日趋频繁，事故率明显上升，给社会生活造成负面影响。针对这种情况，为了有效遏止交通事故，需要在汽车内安装一种类似飞机黑匣子的仪器装置，实时记录汽车从出厂到报废终身的使用运行状况，以便于车辆管理、事故分析和防止安全事故的发生。目前，飞机用黑匣子技术已经非常成熟，黑匣子已成为飞机内必备的重要装置，汽车用黑匣子技术虽然已有所研究、开发，但至今仍未能得到推广应用，其主要原因是功能单一，实用价值不大。因而，交通运输和汽车制造业的发展亟待开发方便实用的多功能行车记录装置来填补该领域的空白，有效降低事故的发生。

实用新型内容：本实用新型的目的在于提供一种能够实时记录汽车使用过程中的仪表数据、操作过程并具有简单分析、语言功能的智能型汽车运行记录仪。

本实用新型是这样实现的：此种记录仪由壳体、主电路板、数据采集线、天线、电源线、电源开关、无线数传模块、对外串口、蓄电池、喇叭、U盘和转载器组成，电路部分包括信号采集、数据传输、数据储存分析三个系统。该记录仪的结构如下：壳体内装有主电路板、无线模块、蓄电池、喇叭和U盘，壳体一侧设有电源开关和对外串口，电源开关、无线模块、对外串口、蓄电池、喇叭、U盘分别通过电路板上的接口M4、M5、M6、M7、M8、M9与主电路板相连；壳体外设有数据采集线，分成脉冲信号采集线组、模拟信号采集线组和开关信号采集线组，三组线分别通过导线与壳体内主电路板上的接口M1、M2、M3相连；壳体外的天线与壳体内的无线模块相连，壳体侧面的对外串口与转载器侧面的串口对接。该记录仪电路部分的三个系统构成如下：信号采集线系统由脉冲、模拟、开关三个信号采集线组构成，其中，模拟信号采集线组由油量、机油压力、水温、电压、前轮气压和后轮气压六条信息采集线组成，脉冲采集线组由发动机转速、车速两条信号采集线组成，开关信号采集线组由刹车、左转向、右转向、近光灯、远光灯五条信号采集线组成，三个采集线组分别通过接口M1、M2、M3连接到主电路板上。数据传输系统由无线模块和天线组成，无线模块一端与天线相连，另一端通过导线连到主电路板的接口M5上。数据存储分析系统由单片机A、U盘和驱动芯片D组成。该记录仪的工作过程如下：使用时，将该记录仪安装在汽车前部仪表盘附近，将本记录仪的油量、机油压力、水温、电压、气压、发动机转速、车速的各信号采集线接在汽车对应的油量表、机油压力表、水温表、电压表、气压表、发动机转速表、里程速度表的信号输入接线柱上，使得记录仪和各仪表使用同一个传感器，而使记录仪记录的数据和车辆仪表显示的数据保持一致。将记录仪的刹车、左右转向、远近灯光信号采集线接在汽车对应的开关上，来记录这些开关的开、关状态、时间和时间间隔，即可实现对刹车、转向和灯光使用情况的记录。油量、机油压力、水温、电压、气压的输入为模拟信号，通过接口M2和主电路板上的调压电路后，进入单片机C，单片机C对这些信号每秒进行一次A/D转换，变为数字信号存入记录仪内的U盘。发动机转速和车速为脉冲信号，通过M1接口进入主电路板上滤波整形电路后进入单片机A，单片机A对其进行计数，并把数据每秒钟存入U盘一次。刹车、转向、灯光的开关信号为高低电平信号，由M3接口进入主电路板通过电压变换电路后进入单片机A，A随时查巡这些开关信号的开关状态并把它们的变化和变化时间存入U盘。数据传输需一台安装有同样无线模块的电脑和一台数据转载器与本记录仪搭配，电脑内安装本记录仪的配套软件即可通过无线模块实现与记录仪通讯。记录仪主电路板上单片机A内存有记录仪所安装车辆的基本信息，包括发动机号、车架号、生产厂家、生产日期、车辆技术指标和本记录仪的编号，电脑发出记录仪编号和读车指令即可通过无线对这些信息进行读取，通过本记录仪对车辆进行身份认证。电脑发出记录仪编号和日期指令，即可通过无线读取所选日期所有数据，并在电脑中转化为曲线图和表格，供使用者观察和研究。在无线通讯距离之外可用本记录仪附件数据转载器进行有线通讯，记录仪上留有串口，转载器上也留有串口，两个串口对接后按一下转载器上按键即可实现当天数据记录仪向数据转载器有线传输。将转载器的USB口插入电脑USB口，按一下转载器上按键就可把转载器中的数据传入电脑。转载器可传递电脑与记录仪之间的所有指令和数据。数据存储分析系统由单片机A、U盘和驱动芯片D组成，单片机A通过U盘读写片D向U盘读写数据。

本记录仪最好是在车辆生产时安装，这样就可以记录该车从组装出厂至报废的十年的档案。记录仪通过初始化分析系统，在车辆使用的前五千公里在记录的同时对各种情况下的数据进行总体分析，得出在正常使用时油耗、发动机转速、行驶速度、水温、机油压力、电压、开关灯、刹车、前后轮气压等各种数据的关系，在U盘中形成一个数据关系链的数据库，并在此数据库中存入每个异常数据产生的常见原因和常见的解决办法(用代码表示)，数据库以此为基础，随着里程的增加稍加变化和扩充。在使用过程中某一信号的数据出现异常(超出允许范围)，记录仪中单片机根据出现的代码触发相应的语音内容，播出出现了何种故障以及应做何种应急处理的提示。具体内容可通过电脑提取当天的数据，通过曲线图和详细表格及说明来进行分析。

本实用新型设计合理，工作可靠，利用它可以对所使用车辆建立从出厂到报废的十年的运行数据档案，并可在电脑上用无线方式通过记录仪对车辆进行身份认证。通过记录仪可对车辆使用情况进行跟踪查询，查看是否有连续不停行车两个小时、超速行驶、高速刹车等错误操作，尤其在大众关心的油料的耗费上更加透明。该记录仪还可给使用者提供一些必要的提示性服务和技术支持，又可起到一定的汽车黑匣子作用，即在技术事故和交通事故中为管理者提供真实可靠的证据，具有多方面的功能和实用价值。

附图说明：

图1为本实用新型的总体结构示意图，图2为主电路板电路原理图。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型的实施加以说明。

如图1所示，本实用新型由壳体1、主电路板2、数据采集线3、天线4、电源线5、电源开关6、无线数传模块7、对外串口8、蓄电池9、喇叭10、U盘11和转载器12组成，其结构、组装关系如下：壳体1内装有主电路板2、无线模块7、蓄电池9、喇叭10、U盘11，壳体一侧设有电源开关6和对外串口8，电源开关8、无线模块7、对外串口8、蓄电池9、喇叭10、U盘11分别通过主电路板2上的接口M4、M5、M6、M7、M8、M9与主电路板2相连；壳体1外设有数据采集线3，该采集线分成脉冲信号采集线组X、模拟信号采集线组Y、开关信号采集线组Z三组，三组线分别通过导线与壳体1内主电路板2上的接口M1、M2、M3相连；壳体1外的天线4与壳体1内的无线模块7相连，壳体侧面的对外串口8与转载器12侧面的串口对接，用于对外有线输出数据，畜电池9自身有充放电管理电路。其中，主电路板2(见图2)由单片机A、单片机B、时钟电路C、U盘读写电路D、语音电路E、开关电源F、功放元件G、556电路H、比较器电路I、J、K、L、脉冲信号采集接口M1、模拟信号采集接口M2、开关信号采集接口M3、电源输入接口M4、无线传输接口M5、对外串口接口M6、备用电池接口M7、喇叭输出接口M8、USB接口M9接U盘以及电线、电阻、电容、电感、二极管等电子元件构成。单片机A为44脚单片机STC89C54RD+，单片机A读取开关和脉冲信号，接受单片机C的模拟数据，对信号数据分析与存储，启动语音电路播音，对外进行无线和有线传输；单片机B采用STC12C5412AD，读取模拟信号，进行A/D转换传给单片机A。时钟电路C为时钟芯片ISD1302产生标准时钟，U盘读写电路D为CH375，完成U盘操作，语音电路E为ISD4004，用语音集成电路存储所需要的语音数据。功放元件G为TDA2003语音放大芯片，时基556电路H为NE556滤波电路，比较器电路I、J、K、L为比较器LM393信号电压变换，开关电源F为LM2575，将5至37伏电压转化为5V，降压电路N为HT7530，将5V转化为3V电路。其它元件的规格型号为：电阻R0--R5＝5K，R6＝4K，R7＝25K，R8--R11＝4K，R35＝8.2K，R12-R21＝2K，R24-R28＝1M，R31-R34＝2K，R22＝R23＝1K，R29＝R30＝1M，R36＝8.2K，R37＝1K，R38＝1Ω，R39＝220Ω，R40＝2K电容：C0＝0.1F，C1-C5＝1000μf，C8＝C9＝30P，C90＝10μf，C6＝C7＝1μf，C11＝C12＝30P，C10＝10μf，C13＝1μf，C14＝500P，C15＝22μf，C16＝220μf，C17＝1μf，C19＝C18＝0.1μf，C20＝C21＝22μf，C22＝C23＝15P，C24＝0.01μf，C25＝C26＝1000μf，C27＝0.1μf，C28＝0.47μf，电感L1＝250μH，二极管VD1--VD5＝IN5819JGD，VD6发光二极管，晶振：H1＝H2＝22.1184M，H3＝32.768M，H4＝12M。信号采集线(3)由脉冲信号采集线组X、模拟信号采集线组Y、开关信号采集线组Z构成；其中，脉冲信号采集线组X由发动机转速信号采集线a和汽车车速信号采集线b组成，分别连接到汽车自身发动机转速表和里程表的信号输入接线柱上；模拟信号采集线组Y由油量信号采集线c、机油压力信号采集线d、水温信号采集线e、电压信号采集线f、前轮气压采集线g和后轮气压采集线h组成，分别接到汽车本身的油量表、机油压力表、水温表、电压表和前后轮电子气压表的信号输入接线柱上，开关信号采集线组Z由刹车信号采集线i、左转向信号采集线j、右转向信号采集线k、远灯光信号采集线1、近灯光信号采集线m组成，分别与汽车的刹车开关、左转向开关、右转向开关、远灯开关、近灯开关的控制端连接。数据转载器12(见图1)由主机p、串口q、按键s、USB口t组成。串口q与记录仪上串口8对接，实现记录仪数据向转载器12有线传输。USB口t与电脑USB口对接，将转载器中的数据传入电脑。按键s为数据传输触发键。

Claims (3)

1一种汽车综合智能记录仪，由壳体(1)、主电路板(2)、信号采集线组(3)、天线(4)、电源线(5)、电源开关(6)、无线模块(7)、对外串口(8)、蓄电池(9)、喇叭(10)、U盘(11)、数据转载器(12)组成，其特征在于，壳体(1)内装有主电路板(2)、无线模块(7)、蓄电池(9)、喇叭(10)、U盘(11)，壳体(1)一侧设有电源开关(6)和对外串口(8)，电源开关(6)、无线模块(7)、对外串口(8)、蓄电池(9)、喇叭(10)、U盘(11)分别通过主电路板(2)上的接口M4、M5、M6、M7、M8、M9与主电路板(2)相连；壳体(1)外的天线(4)与壳体(1)内的无线模块(7)相连，壳体(1)侧面的对外串口(8)与转载器(12)侧面的串口g对接；电路部分包括信号采集、数据传输、数据储存分析三个系统。

2根据权利要求1所述的汽车综合智能记录仪，其特征在于，主电路板(2)由单片机A和B、时钟芯片C、U盘读写电路D、语音电路E、稳压电源F、功放元件G、时基556电路H、比较器I、J、K、L、接口M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9以及电阻、电容、电感、二极管构成；其中，单片机A中存有安装本记录仪车辆的基本信息。

3根据权利要求1所述的汽车综合智能记录仪，其特征在于，信号采集线组(3)由脉冲信号采集线组X、模拟信号采集线组Y、开关信号采集线组z构成；其中，脉冲信号采集线组X由发动机转速信号采集线a和汽车车速信号采集线b组成，分别连接到汽车自身发动机转速表和里程表的信号输入接线柱上；模拟信号采集线组Y由油量信号采集线c、机油压力信号采集线d、水温信号采集线e、电压信号采集线f、前轮气压采集线g和后轮气压采集线h组成，分别接到汽车本身的油量表、机油压力表、水温表、电压表和前后轮电子气压表的信号输入接线柱上；开关信号采集线组Z由刹车信号采集线i、左转向信号采集线j、右转向信号采集线k、远灯光信号采集线l、近灯光信号采集线m组成，分别与汽车的刹车开关、左转向开关、右转向开关、远灯开关、近灯开关的控制端连接。

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