CN202196514U - 一种智能车载终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能车载终端，包括：微控制器，电源模块，分别通过串口与微控制器连接的GPS接收机、GPRS模块，还包括：通过I2C总线与微控制器相连的三轴加速度传感器。应用上述技术方案，三轴加速度传感器测量车辆行驶过程中行驶方向、垂直地面方向和侧向的加速度。微控制器对加速度进行判断，判断车辆是否发生侧翻或碰撞。同时，微控制器在车辆发生侧翻或碰撞时，将侧翻或碰撞信息经过GPRS模块发送至监控中心，从而监控中心可以及时处理侧翻或碰撞事故。与现有技术相比，本实用新型提供的智能车载终端实现了对车辆车况的自动检测，进一步提高监控中心处理交通事故的效率。

Description

一种智能车载终端

技术领域

本实用新型涉及车载设备技术领域，更具体地说，涉及一种智能车载终端。

背景技术

在现代物流系统中，车载终端在运输环节，可提供车辆准确的运行信息和货物情况信息；在配送环节，可接收监控中心的调度指挥信息；在跟踪环节，能成为物流信息服务的接收平台，从而保障物流全过程的安全，提高效率。

现有车载终端集成了GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收机、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)模块、微控制器和DC(Direct Current，直流电)/DC电源转换模块。其中：DC/DC电源转换模块为微控制器提供电源。GPS接收机和GPRS模块通过串口分别与微控制器相连。在车辆行驶时，微控制器接收GPS接收机传送过来的数据包，从中提取车辆位置、行驶速度、方向、时间等信息，处理后定时或响应监控中心的查询，通过GPRS模块向监控中心发送相关车辆定位信息。

虽然上述车载终端可以对车辆进行定位监测，但是无法对车辆的车况，如车辆是否发生碰撞或侧翻进行监控，从而监控中心无法实时获取车况信息。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种智能车载终端，检测车辆是否发生侧翻或碰撞，当车辆发生侧翻或碰撞时，向监控中心发送侧翻或碰撞信息，以及时处理交通事故。技术方案如下：

基于本实用新型的一方面，提供一种智能车载终端，包括：微控制器，电源模块，分别通过串口与所述微控制器连接的全球定位系统GPS接收机、通用分组无线服务技术GPRS模块，还包括：通过I2C总线与所述微控制器相连的三轴加速度传感器。

优选地，还包括：通过I2C总线与所述微控制器相连，且用于接收所述三轴加速度传感器发送的加速度，检测车辆是否发生侧翻和碰撞的控制器。

优选地，还包括：与所述微控制器通过串口相连，用于采集车厢各处温度的Zigbee模块。

优选地，所述Zigbee模块包括与所述微控制器相连的协调器以及安装在车厢各处的传感器节点。

优选地，还包括：通过串行外围设备接口SPI总线与所述微控制器相连的触摸屏。

优选地，所述三轴加速度传感器与所述触摸屏通过所述控制器相连。

优选地，还包括：通过通用输入/输出GPIO接口与所述微控制器相连的报警装置。

优选地，所述微控制器具有联合测试行为组织JTAG接口。

应用上述技术方案，三轴加速度传感器测量车辆行驶过程中行驶方向、垂直地面方向和侧向的加速度，将测量到的加速度通过I2C总线发送至微控制器。微控制器对加速度进行判断，当垂直地面方向的加速度很小，且侧向的加速度接近重力加速度时，微控制器判断车辆发生侧翻；当微控制器判断行驶方向的加速度超过重力加速度的2倍时，微控制器判断车辆发生碰撞。同时，微控制器将侧翻或碰撞信息经过GPRS模块发送至监控中心，从而监控中心可以及时处理侧翻或碰撞事故。与现有技术相比，本实用新型提供的智能车载终端实现了对车辆车况的自动检测，进一步提高监控中心处理交通事故的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的智能车载终端的一种结构示意图；

图2为本实用新型提供的智能车载终端的另一种结构示意图；

图3为本实用新型提供的智能车载终端的再一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

一个实施例

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的温度控制器的结构示意图，包括：微控制器1、GPS接收机2、GPRS模块3、电源模块4和三轴加速度传感器5。其中：

GPS接收机2和GPRS模块3分别通过串口与微控制器1连接，三轴加速度传感器5通过I2C总线与微控制器1相连。

GPS接收机2通过串口持续向微控制器1发送数据，包括当前格林尼治时间、车辆所处经纬度、车辆所处海拔、车辆的运动速度和数据有效性。微控制器1对接收到的数据进行解析，当数据有效时，提取出经纬度和速度数据暂时储存在内存中。同时微控制器1检测智能车载终端上电后的开启次数，当检测到智能车载终端上电后的开启次数为1，则表明智能车载终端未设置时间，则将从GPS接收机2解析出的时间作为本地时间，对智能车载终端的运行时间进行设置，保证时间的准确性。

微控制器1将提取出的经纬度和速度数据通过GPRS模块3发送至监控中心，从而监控中心实现对车辆的定位监控和对车速的监控。

三轴加速度传感器5可测量车辆在行驶方向、垂直地面方向和侧向的加速度，并将测量的三个加速度通过I2C总线发送给微控制器1。微控制器1对接收到的加速度进行判断，当行驶方向的加速度超过重力加速度的2倍时，微控制器1判断车辆发生碰撞，当垂直地面方向的加速度很小，且侧向的加速度接近重力加速度时，微控制器1判断车辆发生侧翻。微控制器1将碰撞信息和侧翻信息通过GPRS模块3发送至监控中心，从而监控中心实现对车辆的车况监控。监控中心在接收到上述碰撞信息或侧翻信息时，可以及时对事故作出响应，提高处理效率。

电源模块4为智能车载终端中的各个单元模块提供不同的工作电压。上述GPRS模块3还可以接收监控中心发送的控制指令，以控制微控制器1发送数据，如经纬度和速度等。

应用上述技术方案，三轴加速度传感器5测量车辆行驶过程中行驶方向、垂直地面方向和侧向的加速度，将测量到的加速度通过I2C总线发送至微控制器1。微控制器1对加速度进行判断，当垂直地面方向的加速度很小，且侧向的加速度接近重力加速度时，微控制器1判断车辆发生侧翻；当微控制器1判断行驶方向的加速度超过重力加速度的2倍时，微控制器1判断车辆发生碰撞。同时，微控制器1将侧翻或碰撞信息经过GPRS模块3发送至监控中心，从而监控中心可以及时处理侧翻或碰撞事故。与现有技术相比，本实用新型提供的智能车载终端实现了对车辆车况的自动检测，进一步提高监控中心处理交通事故的效率。

另一个实施例

上述智能车载终端中，微控制器1可以对车辆碰撞和侧翻进行判断，增加自身计算负担。为了减轻微控制器1计算负担，本实用新型实施例提供了另一种智能车载终端，由单独控制器对车辆碰撞和侧翻进行判断，结构示意图如图2所示。

图2是本实用新型实施例提供的智能车载终端的另一种结构示意图，在图1基础上，还包括：控制器6。其中：

控制器6通过I2C总线与微控制器1相连，用于接收三轴加速度传感器5发送的加速度，检测车辆是否发生侧翻和碰撞。控制器6对接收到的加速度进行判断，当行驶方向的加速度超过重力加速度的2倍时，控制器6判断车辆发生碰撞，当垂直地面方向的加速度很小，且侧向的加速度接近重力加速度时，控制器6判断车辆发生侧翻。控制器6将碰撞信息和侧翻信息，发送给微控制器1，进一步再通过GPRS模块3发送至监控中心，从而监控中心实现对车辆的车况监控。监控中心在接收到上述碰撞信息或侧翻信息时，可以及时对事故作出响应，提高处理效率。

控制器6可以对车辆是否发生侧翻和碰撞进行检测，因此，微控制器1即可不再对车辆是否发生侧翻和碰撞进行检测，只需要接收控制器6通过I2C总线发送的碰撞信息和侧翻信息，从而减轻自身计算负担。

上述控制器6通过实时读取并判断三轴加速度传感器5的加速度，以判断车辆是否发生侧翻或碰撞，因此选用的控制器6的数据处理速度要快，实时性要高。为此，三轴加速度传感器5还可以在行驶方向的加速度超过重力加速度的2倍或垂直地面方向的加速度很小时，分别在两个引出管脚产生跳变电压，并发送给控制器6。控制器6在对跳变电压来源进行分析，并结合当前侧向加速度数值，即可判断车辆是否发生侧翻或碰撞，从而降低对控制器6的性能要求。本实用新型实施例通过的智能车载终端优选控制器6分析跳变电压来源的方式判断车辆是否发生侧翻或碰撞。

智能车载终端除了对车辆位置、速度和加速度监控之外，还需要对车厢内各处温度进行监控。图2所示的智能车载终端还包括：Zigbee模块7。其中：

Zigbee模块7通过串口与微控制器1相连，采集车厢各处温度。Zigbee模块7包括与微控制器相连的协调器以及安装在车厢各处的传感器节点。

传感器节点上安装温度传感器、数字时钟、带有Zigbee协议栈的专用芯片、射频天线和电源模块。协调器采用与微控制器1事先约定的通信协议与微控制器1通讯。协议中包含特定字符组成的协议头、命令或数据、系统时间、校验码和结束符。微控制器1发送读取某个节点温度的命令；协调器接收到命令后，与该命令对应的传感器节点通信，向微控制器1返回温度数据。微控制器1将温度数据解析出后存储在内存中，并通过GPRS模块3发送至监控中心。

本实用新型实施例提供的智能车载终端还可以在图1或图2基础上增加其他设备。请参见图3，图3是本实用新型实施例提供的智能车载终端的再一种结构示意图，在图2基础上，增加了触摸屏8和报警装置9。其中：

触摸屏8通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口)总线与微控制器1相连，且同时与控制器6相连。触摸屏8上实时显示微控制器1接收到的经纬度、速度、时间和加速度。同时，触摸屏8上还可以设置报警和待机选项。当用户选择某个选项时，控制器6判断触摸屏8上受压点的坐标，进而判断出用户的选择，发送至微控制器1。微控制器1在接收到控制器发出的用户选择后，中断正在处理的信息，及时对用户选择做出相应操作。如用户选择待机选项，控制器6判断触摸屏8上受压点的坐标，进而判断出用户选择了待机选项，发送至微控制器1，从而微控制器1将智能车载终端的工作状态设定为待机状态。

另外，微控制器1可接收监控中心通过GPRS模块3发送至车辆的信息和调度命令，并将其显示在触摸屏8上。

上述报警装置9通过GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)接口与微控制器1相连。当微控制器1判断出车辆发生侧翻或碰撞时，报警装置9报警。报警装置9的报警方式可以为响铃报警或灯光报警，优选响铃报警。

此外，上述图1至图3所示的智能车载终端中，微控制器1具有JTAG(JointTest Action Group，联合测试行为组织)接口，用于连接调试软件，对微控制器1进行调试。微控制器1可以采用STM32系列的微控制器，其处理迅速，有丰富的外设资源。

需要说明的是，上述控制器6、Zigbee模块7、触摸屏8和报警装置9是可选模块/器件，在实现的时候可以根据需要任择一个或者选择其任意组合增加，本说明书中不再赘述其各种组合。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型，对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (8)

1.一种智能车载终端，包括：微控制器，电源模块，分别通过串口与所述微控制器连接的全球定位系统GPS接收机、通用分组无线服务技术GPRS模块，其特征在于，还包括：通过I2C总线与所述微控制器相连的三轴加速度传感器。

2.根据权利要求1所述的智能车载终端，其特征在于，还包括：通过I2C总线与所述微控制器相连，且用于接收所述三轴加速度传感器发送的加速度，检测车辆是否发生侧翻和碰撞的控制器。

3.根据权利要求2所述的智能车载终端，其特征在于，还包括：与所述微控制器通过串口相连，用于采集车厢各处温度的Zigbee模块。

4.根据权利要求3所述的智能车载终端，其特征在于，所述Zigbee模块包括与所述微控制器相连的协调器以及安装在车厢各处的传感器节点。

5.根据权利要求3所述的智能车载终端，其特征在于，还包括：通过串行外围设备接口SPI总线与所述微控制器相连的触摸屏。

6.根据权利要求4所述的智能车载终端，其特征在于，所述三轴加速度传感器与所述触摸屏通过所述控制器相连。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的智能车载终端，其特征在于，还包括：通过通用输入/输出GPIO接口与所述微控制器相连的报警装置。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的智能车载终端，其特征在于，所述微控制器具有联合测试行为组织JTAG接口。

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