CN208075873U - 一种车辆姿态及环境监控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车辆姿态及环境监控器，车辆姿态及环境监控器包括：姿势传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、MCU主板和金属壳体，姿势传感器用于测量车辆的姿势，并将其转化成姿势电信号；大气压力传感器用于测量大气压力值，并将其转化成压力电信号；温湿度传感器用于测量环境温度和环境湿度，并将其转化成温湿度电信号；MCU主板分别与姿势传感器、大气压力传感器、温湿度传感器电连接；MCU主板用于给上述模块进行供电，接收并采集上述模块发送的电信号，对采集到的电信号进行数字化处理和存储，并与主机进行通讯；本实用新型的车辆姿态及环境监控器具有功能多样化，防尘和防水效果好，以及抗电磁干扰能力强的优点。

Description

一种车辆姿态及环境监控器

技术领域

本实用新型涉及汽车监测设备技术领域，具体涉及一种车辆姿态及环境监控器。

背景技术

在行车过程中，外界环境(包括道路工况或天气等因素)对于汽车的运行状态具有一定的影响。例如，在外界环境的影响下，汽车会出现侧滑、甩尾等状况，造成整车的重心不断变化，同时车姿也在不断变化。当整车达到一定倾斜状态时，汽车会发生侧翻，导致危险事故的发生，从而造成车辆损伤和人员伤亡。

过去车辆车姿状态的变化仅仅是通过驾驶员的感觉来进行判断。这些判断都基于驾驶员的主观能动性，由于每个人的个体差异和观测角度等因素的不同，使得车姿状态没有准确的数据做依据。依靠驾驶员判断车姿状态的变化会给驾驶员造成很大的精神压力，驾驶员不能享受驾驶的乐趣。

近年来，随着电子技术的迅猛发展，智能控制技术在汽车工业中也得到了广泛的应用。因此将智能控制用于汽车姿势监测技术上，可大大提高汽车的行驶安全性。目前市场的车辆姿势检测装置由于功能单一，只具有简单的姿势测量功能，但是对于军用车辆由于主要在野外环境下行驶，驾驶员不光需要实时了解车辆的车姿，还需要了解外部环境温度、湿度和大气压力值等气象数据。此外，由于军用车辆都需要确保在电磁干扰环境下可正常使用，这就要求车辆姿势检测装置具有一定的抗电磁干扰能力，但是现有的车辆姿势检测装置由于缺乏抗电磁干扰能力而无法在军用车辆上使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆姿态及环境监控器，用以解决现有的车辆姿势检测装置存在功能单一、不具备抗电磁干扰能力以及防水和防尘性能差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种车辆姿态及环境监控器，所述车辆姿态及环境监控器包括：

姿势传感器，所述姿势传感器用于测量车辆的姿势，并将其转化成姿势电信号；

大气压力传感器，所述大气压力传感器用于测量大气压力值，并将其转化成压力电信号；

温湿度传感器，所述温湿度传感器用于测量环境温度和环境湿度，并将其转化成温湿度电信号；

MCU主板，所述MCU主板分别与姿势传感器、大气压力传感器、温湿度传感器电连接；所述MCU主板用于给上述模块进行供电，接收并采集上述模块发送的电信号，对采集到的电信号进行数字化处理和存储，并与主机进行通讯；

金属壳体，所述金属壳体内部具有空腔，所述金属壳体上设置有通气阀，所述姿势传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、MCU主板均设置于所述空腔内。

优选的，所述金属壳体包括下壳体和上壳体，所述下壳体的上部开设有安装口，所述上壳体设置于所述安装口，所述下壳体的外周面上设置有通气阀安装孔。

优选的，所述下壳体和所述上壳体的材质均为铝合金。

优选的，所述通气阀包括通气阀壳体，多层电磁屏蔽丝网和通气阀盖，所述通气阀壳体内部沿其轴向设置有通孔，所述通气阀壳体的一端安装于所述通气阀安装孔内，所述多层电磁屏蔽丝网设置于所述通孔内，所述通气阀盖盖合于所述通气阀壳体的另一端，所述通气阀盖上设置有通气孔。

优选的，所述下壳体的外周面上还设置有通讯连接口，所述通讯连接口与所述MCU主板电连接。

优选的，所述通讯连接口为航空插头。

优选的，所述姿势传感器为MPU-9255九轴惯性传感器。

优选的，所述大气压力传感器为MPL3115A2压力传感器。

优选的，所述温湿度传感器为SHT15温湿度传感器。

本实用新型具有如下优点：本实用新型的车辆姿态及环境监控器具有功能多样化，防尘和防水效果好，以及抗电磁干扰能力强的优点。

附图说明

图1为本实用新型金属壳体的结构示意图。

图2为本实用新型通气阀的结构示意图。

图3为本实用新型车辆姿态及环境监控器的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图3所示，该车辆姿态及环境监控器包括：姿势传感器1、大气压力传感器2、温湿度传感器3、MCU主板4和金属壳体5，MCU主板4分别与姿势传感器1、大气压力传感器2、温湿度传感器3电连接。姿势传感器1用于测量车辆的姿势，并将其转化成姿势电信号再发送给MCU主板4，姿势传感器1采集车辆加速度数据及角速度数据，通过卡尔曼滤波算法(optimalrecursive dataprocessing algorithm)最优化自回归数据处理得出车辆的俯仰角和倾斜角，使用此算法可实现车辆姿态的动态监测。姿势传感器1的优选项为MPU-9255九轴惯性传感器，姿势传感器1与MCU主板4通过USART总线进行通讯。大气压力传感器2用于测量大气压力值，并将其转化成压力电信号再发送给MCU主板4，大气压力传感器2的优选项为MPL3115A2压力传感器，大气压力传感与MCU主板4通过iic总线进行通讯。温湿度传感器3用于测量环境温度和环境湿度，并将其转化成温湿度电信号再发送给MCU主板4；温湿度传感器3的优选项为SHT15温湿度传感器3，温湿度传感器3与MCU主板4同样通过iic总线进行通讯。MCU主板4用于给上述几个模块进行供电，接收并采集上述模块发送的电信号，即姿势电信号、压力电信号和温湿度电信号，同时，MCU主板4对采集到的电信号进行数字化处理，并利用MCU主板4上的W25Q128FV-128M-bit Flash存储芯片对数据进行模块，同时，MCU主板4与主机通过CAN总线进行通讯，将MCU主板4数据信息发送至主机进行显示，驾驶员可实时掌握车辆的姿势以及大气压力、环境温度和环境湿度等参数。相对于传统的车辆检测装置只提供车辆姿势信息，本实用新型的车辆姿态及环境监控器通过提供多项数据信息，帮助驾驶员了解外部信息，确保安全驾驶。

如图1所示，金属壳体5内部具有空腔，金属壳体5起到电磁屏蔽作用，金属壳体5包括下壳体51和上壳体52，下壳体51的上部开设有安装口，姿势传感器1、大气压力传感器2、温湿度传感器3、MCU主板4均通过螺钉固定安装于下壳体51内部，安装口的边缘设置有多个螺纹孔。上壳体52呈板状结构，上壳体52的边缘设置有多个贯穿孔，上壳体52通过螺纹孔内的螺钉固定安装于安装口，从而将安装口封堵。下壳体51和上壳体52的材质均为铝合金，具有重量轻和易加工的优点，下壳体51和上壳体52构成一个可对内部电子器件起到电磁屏蔽的金属壳体5，同时，还可起到一定的防尘和防水功能。下壳体51的外周面上设置有通气阀安装孔511。

如图2所示，通气阀6包括通气阀壳体61，多层电磁屏蔽丝网62和通气阀盖63，通气阀壳体61内部沿其轴向设置有通孔，通孔为变径通孔，通气阀壳体61一端的外周面上设置有环形槽和螺纹，环形槽内套设有密封圈64，通气阀壳体61的一端插入通气阀安装孔511内与其螺纹连接，被挤压的密封圈64则将通气阀壳体61外周面与通气阀安装孔511内壁之间的间隙封闭。多层电磁屏蔽丝网62设置于通孔内，电磁屏蔽丝网为金属丝编织成的金属网，通气阀盖63盖合于通气阀壳体61的另一端，并将多层电磁屏蔽丝网62与通孔内的台阶面压实。通气阀盖63上设置有通气孔631，外部的空气(参见箭头100)依次经过通气孔631和通孔进入金属壳体5内部。通过在通气阀盖63上设置通气孔631，使得大气压力传感器2和温湿度传感器3与外界大气相通，确保测量数值的准确性；同时，通过在通气阀壳体61内设置多层电磁屏蔽丝网62有效解决电磁屏蔽的问题。

进一步的，在本实用新型的一个实施例中，下壳体51的外周面上通过螺钉固定安装有通讯连接口7，通讯连接口7与MCU主板4电连接。通讯连接口7的优选项为航空插头，航空插头可进一步增强本实用新型车辆姿态及环境监控器的防尘、防水和抗电磁干扰的能力。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型做了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述车辆姿态及环境监控器包括：

姿势传感器，所述姿势传感器用于测量车辆的姿势，并将其转化成姿势电信号；

大气压力传感器，所述大气压力传感器用于测量大气压力值，并将其转化成压力电信号；

温湿度传感器，所述温湿度传感器用于测量环境温度和环境湿度，并将其转化成温湿度电信号；

MCU主板，所述MCU主板分别与姿势传感器、大气压力传感器、温湿度传感器电连接；所述MCU主板用于给上述模块进行供电，接收并采集上述模块发送的电信号，对采集到的电信号进行数字化处理和存储，并与主机进行通讯；

金属壳体，所述金属壳体内部具有空腔，所述金属壳体上设置有通气阀，所述姿势传感器、大气压力传感器、温湿度传感器、MCU主板均设置于所述空腔内。

2.根据权利要求1所述的车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述金属壳体包括下壳体和上壳体，所述下壳体的上部开设有安装口，所述上壳体设置于所述安装口，所述下壳体的外周面上设置有通气阀安装孔。

3.根据权利要求2所述的车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述下壳体和所述上壳体的材质均为铝合金。

4.根据权利要求3所述的车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述通气阀包括通气阀壳体，多层电磁屏蔽丝网和通气阀盖，所述通气阀壳体内部沿其轴向设置有通孔，所述通气阀壳体的一端安装于所述通气阀安装孔内，所述多层电磁屏蔽丝网设置于所述通孔内，所述通气阀盖盖合于所述通气阀壳体的另一端，所述通气阀盖上设置有通气孔。

5.根据权利要求4所述的车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述下壳体的外周面上还设置有通讯连接口，所述通讯连接口与所述MCU主板电连接。

6.根据权利要求5所述的车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述通讯连接口为航空插头。

7.根据权利要求4或5所述的车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述姿势传感器为MPU-9255九轴惯性传感器。

8.根据权利要求4或5所述的车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述大气压力传感器为MPL3115A2压力传感器。

9.根据权利要求4或5所述的车辆姿态及环境监控器，其特征在于，所述温湿度传感器为SHT15温湿度传感器。