CN208737551U - 用于车辆的安全信息记录设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于车辆的安全信息记录设备，以用于实时地记录车辆行驶状态下的各种姿态数据。该设备包括：六轴姿态传感器、控制器和存储器；所述六轴姿态传感器的时钟信号发送引脚与所述控制器的时钟信号接收引脚电连接；该六轴姿态传感器的数据发送引脚与所述控制器的数据信号接收引脚电连接；该六轴姿态传感器的至少一个中断信号发送引脚与所述控制器的至少一个中断信号接收引脚电连接；所述存储器的时钟信号接收引脚与所述控制器的时钟信号输出引脚电连接；该存储器的数据接收引脚与所述控制器的数据输出引脚电连接。本申请不仅可以还原驾驶员平时的驾车习惯，而且在发生事故时还可以还原车辆在事故前后的姿态，加速度和撞击力度等信息。

Description

用于车辆的安全信息记录设备

技术领域

本申请涉及车辆领域，特别的，涉及一种用于车辆的安全信息记录设备。

背景技术

目前各种智能传感器在车辆上的用途越来越广，但是用于记录车辆的安全信息的设备(例如黑匣子)还没有得到广泛应用。在航空领域，飞机中的各个机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与黑匣子相连。它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的语音对话和两小时的飞行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架收放记录、以及飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数都记录下来，需要时把所记录的内容解码，供飞行实验、事故分析之用。然而在车辆领域还未出现类似的设备已记录车辆以用于记录车辆的各种行驶信息。

公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种用于车辆的安全信息记录设备，以用于实时地记录车辆行驶状态下的各种姿态数据。

为了解决上述问题，本申请涉及一种用于车辆的安全信息记录设备，包括：六轴姿态传感器、控制器和存储器；

所述六轴姿态传感器的时钟信号发送引脚与所述控制器的时钟信号接收引脚电连接，以向所述控制器发送时钟信号；该六轴姿态传感器的数据发送引脚与所述控制器的数据信号接收引脚电连接，以向所述控制器发送车辆的加速度数据和角速度数据；该六轴姿态传感器的至少一个中断信号发送引脚与所述控制器的至少一个中断信号接收引脚电连接，以向所述控制器发送中断信号，所述控制器根据所述中断信号来接收并处理所述车辆的加速度数据和角速度数据；

所述存储器的时钟信号接收引脚与所述控制器的时钟信号输出引脚电连接，以接收所述控制器的时钟信号，该存储器的数据接收引脚与所述控制器的数据输出引脚电连接，以接收所述控制器的发送的处理过的车辆的加速度数据和角速度数据。

进一步的，所述六轴姿态传感器可以包括：用于检测车辆的加速度的三轴加速度计以及用于检测车辆的角速度的三轴陀螺仪。

进一步的，所述六轴姿态传感器中可以配置有第一减速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第一中断发送引脚与所述控制器的第一中断信号接收引脚电连接；一旦由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的减速度的变化值大于所述第一减速阈值，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第一中断信号。

进一步的，所述六轴姿态传感器中可以配置有第一转动阈值，并且所述六轴姿态传感器的第二中断发送引脚与所述控制器的第二中断信号接收引脚电连接；一旦由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的角速度的变化值大于所述第一转动阈值，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第二中断信号。

进一步的，所述六轴姿态传感器中可以配置有第二减速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第三中断发送引脚与所述控制器的第三中断信号接收引脚电连接；一旦由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的减速度的变化值小于所述第二减速阈值，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第三中断信号，以使所述控制器控制所述六轴姿态传感器停止工作。

进一步的，所述六轴姿态传感器中可以配置有第一加速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第四中断发送引脚与所述控制器的第四中断信号接收引脚电连接；一旦由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的加速度的变化值大于所述第一加速阈值，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第四中断信号，以使所述控制器控制所述六轴姿态传感器开始工作。

进一步的，所述六轴姿态传感器中的三轴加速度计的地址引脚可以连接电源或者连接地，以使所述控制器经由IIC总线访问该三轴加速度计的地址。

进一步的，所述六轴姿态传感器中的陀螺仪的地址引脚可以连接电源或者连接地，以使所述控制器经由IIC总线访问该陀螺仪的地址。

本申请的有益效果是：本申请的包含有六轴姿态传感器并且能够存储六轴姿态数据(例如，车辆的行驶角、俯仰角、翻滚角、三维加速度、三维角速度)的用于车辆的安全信息记录设备，不仅可以还原驾驶员平时的驾车习惯，而且在发生事故时还可以还原车辆在事故前后的姿态，加速度和撞击力度等信息，可以一定程度的帮助保险公司或者相关机构来判定驾驶责任。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的用于车辆的安全信息记录设备的结构框图；

图2是根据本申请实施例的涉及六轴姿态传感器的电路原理图；

图3是根据本申请实施例的涉及控制器的电路原理图；以及

图4是根据本申请实施例的涉及存储器的电路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“配置为”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至图4所示，本申请的一种用于车辆的安全信息记录设备，该设备可以安装并应用在车辆中，所述车辆包括但不限于：运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、大客车、卡车、各种大型车辆以及各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料(例如源于非汽油的能源的燃料)车辆。所述安全信息记录设备包括但不限于壳体(图中未示出)，以及设置在该壳体中的六轴姿态传感器1、控制器2和存储器3，所述六轴姿态传感器1、控制器2和存储器3可以设置电路板上并且通过IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)总线进行电连接和/或通讯连接。其中，所述六轴姿态传感器可以为型号为SMI130或者BMI055的集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪的六轴姿态传感器，所述三轴加速度计用于检测车辆的三个轴(X轴、Y轴和Z轴)方向上的加速度并且可以将检测到的加速度信号发送至所述控制器，所述三轴陀螺仪用于检测车辆的三个轴(X轴、Y轴和Z轴)方向上的角速度并且可以将检测到的角速度信号发送至所述控制器。所述控制器的型号为：STM32F407VET6的MCU，此外，所述存储器可以为闪存存储器，例如TF/Micro SD卡。

具体的，结合图2和图3所示，所述六轴姿态传感器1的时钟信号发送引脚SCx与所述控制器2的时钟信号接收引脚PB6电连接，从而可以使六轴姿态传感器1经由IIC总线向所述控制器2发送时钟信号。所述六轴姿态传感器1的数据发送引脚SDx与所述控制器2的数据信号接收引脚PB7电连接，从而可以使六轴姿态传感器1经由IIC总线向所述控制器发送上面所描述的检测到的三个轴方向上的角速度以及三个轴方向上的加速度。

所述六轴姿态传感器(包括有三轴加速度计和三轴陀螺仪)能够进行六轴姿态解算，从而可以获取航向角，俯仰角和翻滚角。其中，加速度计是可以用于测量瞬时加速度的值，陀螺仪可以用于测量瞬时角速度的值。

此外，所述六轴姿态传感器1中的至少一个中断信号发送引脚与所述控制器的至少一个中断信号接收引脚电连接，从而可以使六轴姿态传感器1根据车辆的不同状态向所述控制器发送至少一种中断信号，以使控制器根据该中断信号实现不同的控制逻辑，并执行不同的控制指令以及发出不同的控制信号。此外，所述控制器根据所述中断信号控制接收所述车辆的加速度数据和角速度数据。

具体的，所述六轴姿态传感器1中配置有第一减速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第一中断发送引脚INT1与所述控制器的第一中断信号接收引脚PB14电连接。在所述六轴姿态传感器1中配置有第一减速阈值，可以理解为将第一减速阈值写入到六轴姿态传感器的驱动中，并且将该驱动存入到六轴姿态传感器的寄存器中。当所述六轴姿态传感器感测到的车辆的减速度的变化值大于所述第一减速阈值，说明车辆瞬间减速，或者在一定时间内的速度由高速降为0，这说明书车辆可能发生了紧急刹车或者撞击现象，这时就需要控制器做出相应的逻辑处理并且将处理过的数据保存至存储器，例如可以将当前时间或当前车速等更有价值的数据存储至存储器中。此外，所述通过六轴姿态传感器向所述控制器发送第一中断信号，以使控制器响应该第一中断信号，从而使控制器做出上述相应的逻辑处理并且将处理过的数据保存至存储器。

所述六轴姿态传感器1中还配置有第一转动阈值，并且所述六轴姿态传感器1的第二中断发送引脚INT2与所述控制器的第二中断信号接收引脚PB13电连接。当所述六轴姿态传感器感测到的车辆的角速度的变化值大于所述第一转动阈值，说明车辆瞬间在某一坐标轴上出现角度变化过大的现象，例如，出现了紧急转弯、紧急变更车道或者车辆翻滚等现象，这时就需要控制器做出相应的逻辑处理并且将处理过的数据保存至存储器，例如可以将当前时间或当前车辆转动角度等更有价值的数据存储至存储器中。此外，所述通过六轴姿态传感器向所述控制器发送第二中断信号，以使控制器响应该第二中断信号，从而使控制器做出上述相应的逻辑处理并且将处理过的数据保存至存储器。

所述六轴姿态传感器中还配置有第二减速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第三中断发送引脚I/O1与所述控制器的第三中断信号接收引脚PA10电连接。当由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的减速度的变化值小于所述第二减速阈值，说明车辆可能减速并停车，这时为了使六轴姿态传感器不工作或进入休眠状态，从而节省整个设备的功耗，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第三中断信号，所述控制器接收到所述第三中断信号后，可以向所述六轴姿态传感器发送控制信号，以使所述六轴姿态传感器停止工作。需要说明的是，所述第二减速阈值可以为0或者接近于0的值，并远小于所述第一减速阈值。

所述六轴姿态传感器中还配置有第一加速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第四中断发送引脚I/O2与所述控制器的第四中断信号接收引脚PA11电连接。当所述六轴姿态传感器感测到的车辆的加速度的变化值大于所述第一加速阈值，时，说明车辆可能起动并开始行车，这时需要处于休眠状态或者不工作状态的六轴姿态传感器启动并开始工作，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第四中断信号，所述控制器接收到所述第四中断信号后，可以向所述六轴姿态传感器发送控制信号，以使所述六轴姿态传感器启动或开始工作。

所述六轴姿态传感器中的三轴加速度计的地址引脚连接电源D3V3或者连接地GND，接电源时，所述三轴加速度计的地址最后一位置1，例如：接电源的地址是0x09。接地时三轴加速度计的地址最后一位置0，例如，接地时地址是0x08。所述控制器经由IIC总线访问该三轴加速度计的地址。

类似的，所述六轴姿态传感器中的陀螺仪的地址引脚连接电源D3V3或者连接地GND，以使所述控制器经由IIC总线访问该陀螺仪的地址。

结合图3和图4，所述存储器3的时钟信号接收引脚CLK与所述控制器的时钟信号输出引脚PC12电连接，以接收所述控制器的时钟信号。所述存储器的数据接收引脚DAT0和DAT1分别与所述控制器的数据输出引脚PC7和PC8电连接，以接收所述控制器的发送的车辆的加速度数据和角速度数据。

通过本申请的用于车辆的安全信息记录设备，其中的控制器通过IIC总线接口连接六轴姿态传感器，通过IIC总线通讯协议获取六轴姿态传感器的数据，并且可以根据不同的方式去触发六轴姿态传感器工作。当汽车停止时，六轴姿态传感器中的芯片可以进入休眠模式。当汽车启动时，可以通过利用加速度阈值或者角速度阈值进行中断去唤醒六轴姿态传感器工作并开始获取数据。随后，控制器再通过数据融合处理获取到需要的数据(例如，车辆行驶角、俯仰角、滚动角、三维加速度和/或三维角速度)。控制器将数据通过SD卡中的SDIO接口写入到SD卡中保存。保存后的数据可以通过SD卡读取出来在PC端仿真车辆姿态和驾驶的状态数据。

通过记录如上的这些数据信息，用户可以模拟出驾驶员的一些驾驶习惯。也可以模拟出事故前后的车子状态信息。这些驾驶习惯通常包括突然加速，频繁变道，急转弯等；发生事故时包括车子撞击，被撞，翻车，坠落等都可以通过存储的数据进行仿真还原。通过这些数据信息的仿真结果，可以对驾驶员驾驶车辆的规范性做简单评估。也可以对车辆事故的状态进行仿真评估。此外，驾驶习惯数据的分析可以反馈给驾驶员，让驾驶员认识到自己驾驶的不规范行为。事故数据的分析可以在无监控状态一定程度的反应出车子事故时的姿态状态和事故前驾驶员的操作行为。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，包括：六轴姿态传感器、控制器和存储器；

所述六轴姿态传感器的时钟信号发送引脚与所述控制器的时钟信号接收引脚电连接，以向所述控制器发送时钟信号；该六轴姿态传感器的数据发送引脚与所述控制器的数据信号接收引脚电连接，以向所述控制器发送车辆的加速度数据和角速度数据；该六轴姿态传感器的至少一个中断信号发送引脚与所述控制器的至少一个中断信号接收引脚电连接，以向所述控制器发送中断信号，所述控制器根据所述中断信号来接收并处理所述车辆的加速度数据和角速度数据；

所述存储器的时钟信号接收引脚与所述控制器的时钟信号输出引脚电连接，以接收所述控制器的时钟信号，该存储器的数据接收引脚与所述控制器的数据输出引脚电连接，以接收所述控制器的发送的处理过的车辆的加速度数据和角速度数据。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述六轴姿态传感器包括：用于检测车辆的加速度的三轴加速度计以及用于检测车辆的角速度的三轴陀螺仪。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述六轴姿态传感器中配置有第一减速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第一中断发送引脚与所述控制器的第一中断信号接收引脚电连接；一旦由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的减速度的变化值大于所述第一减速阈值，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第一中断信号。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述六轴姿态传感器中配置有第一转动阈值，并且所述六轴姿态传感器的第二中断发送引脚与所述控制器的第二中断信号接收引脚电连接；一旦由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的角速度的变化值大于所述第一转动阈值，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第二中断信号。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述六轴姿态传感器中配置有第二减速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第三中断发送引脚与所述控制器的第三中断信号接收引脚电连接；一旦由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的减速度的变化值小于所述第二减速阈值，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第三中断信号，以使所述控制器控制所述六轴姿态传感器停止工作。

6.根据权利要求2所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述六轴姿态传感器中配置有第一加速阈值，并且所述六轴姿态传感器的第四中断发送引脚与所述控制器的第四中断信号接收引脚电连接；一旦由所述六轴姿态传感器感测到的车辆的加速度的变化值大于所述第一加速阈值，所述六轴姿态传感器向所述控制器发送第四中断信号，以使所述控制器控制所述六轴姿态传感器开始工作。

7.根据权利要求2所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述六轴姿态传感器中的三轴加速度计的地址引脚连接电源或者连接地，以使所述控制器经由IIC总线访问该三轴加速度计的地址。

8.根据权利要求2所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述六轴姿态传感器中的陀螺仪的地址引脚连接电源或者连接地，以使所述控制器经由IIC总线访问该陀螺仪的地址。

9.根据权利要求2所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述六轴姿态传感器的型号为：SMI130或者BMI055。

10.根据权利要求2所述的用于车辆的安全信息记录设备，其特征在于，所述控制器的型号为：STM32F407VET6；所述存储器为闪存存储器。