CN209467093U - 用于车辆控制及数据采集的车载装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种用于车辆控制及数据采集的车载装置，本实用新型的车载装置利用MCU通过NB‑IoT模组与服务器进行数据交互，NB‑IoT模组功耗低，具有低功耗、高效、带宽资源占用少、综合使用成本降低的优点，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖等诸多优势；大幅降低车载装置的耗电量，无需使用车辆的电瓶供电，只是利用充电电池及太阳能充电板即可实现为车载装置整体供电的目的，大大降低了车联网设备对于电池资源的损耗，相对同规格的电池使用时间和电池寿命也会延长；NB‑IoT模组与太阳能充电板配合，使得车载装置更加小型化，安装更加简单化，能耗分配更加合理，使用更加方便。

Description

用于车辆控制及数据采集的车载装置
技术领域
本实用新型属于车辆控制技术领域，尤其涉及用于车辆控制及数据采集的车载装置。
背景技术
车辆保有量的上升，促进了车联网应用的发展，利用现有移动2G、3G、4G网络实现车辆远程控制、车辆数据采集等应用已经非常广泛，但对于上述数量传输量很小的车联网应用而言，不仅占用了2G、3G、4G网络资源，并且使用成本也高。
发明内容
有鉴于此，为解决现有车辆远程控制及数据采集装置成本高的技术问题，本实用新型提供一种用于车辆控制及数据采集的车载装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本实用新型采用如下技术方案：
在一些可选的实施例中，提供一种用于车辆控制及数据采集的车载装置，包括：MCU、NB-IoT模组、充电电池及太阳能充电板；所述MCU与所述NB-IoT模组连接，所述MCU通过所述NB-IoT模组与服务器交互数据；所述太阳能充电板与所述充电电池连接并为所述充电电池充电，所述充电电池分别与所述MCU及所述NB-IoT模组连接，为所述MCU及所述NB-IoT模组供电。
在一些可选的实施例中，所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，还包括：CAN总线单元；所述CAN总线单元一端与所述MCU连接，另一端与车辆CAN接口连接；所述MCU通过所述CAN总线单元获取车辆各个设备的数据以及向车辆各个设备下发控制指令。
在一些可选的实施例中，所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，还包括：GPS模组；所述GPS模组与所述MCU连接，所述MCU通过所述GPS模组获取车辆位置数据。
在一些可选的实施例中，所述充电电池与所述GPS模组连接，为所述GPS模组供电。
在一些可选的实施例中，所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，还包括：低压检测电路；所述低压检测电路与所述充电电池连接，所述低压检测电路检测所述充电电池的电量；所述低压检测电路还与所述MCU连接，所述低压检测电路发送充电电池电量低于阈值信号至所述MCU。
在一些可选的实施例中，所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，还包括：振动传感器芯片；所述振动传感器芯片与所述MCU连接，所述MCU通过所述振动传感器芯片获取车辆振动数据。
在一些可选的实施例中，所述充电电池与所述振动传感器芯片连接，为所述振动传感器芯片供电。
本实用新型所带来的有益效果：本实用新型的车载装置利用MCU通过NB-IoT模组与服务器进行数据交互，NB-IoT模组功耗低，具有低功耗、高效、带宽资源占用少、综合使用成本降低的优点，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖等诸多优势；大幅降低车载装置的耗电量，无需使用车辆的电瓶供电，只是利用充电电池及太阳能充电板即可实现为车载装置整体供电的目的，大大降低了车联网设备对于电池资源的损耗，相对同规格的电池使用时间和电池寿命也会延长；NB-IoT模组与太阳能充电板配合，使得车载装置更加小型化，安装更加简单化，能耗分配更加合理，使用更加方便；由于无需从车内取电，故不会对车辆电路造成损坏，其外形设计也可多样化，对车辆起到美化作用。
为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
图1是本实用新型用于车辆控制及数据采集的车载装置的模块示意图；
图2是本实用新型用于车辆控制及数据采集的车载装置的电路图；
图3是本实用新型太阳能充电板及充电电池的电路图；
图4是本实用新型用于车辆控制及数据采集的车载装置与服务器、智能移动终端的交互示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。
如图1至4所示，在一些说明性的实施例中，提供一种用于车辆控制及数据采集的车载装置，包括：MCU、NB-IoT模组、CAN总线单元、充电电池、GPS模组、振动传感器芯片及太阳能充电板。
MCU用于对数据进行分析处理并输出控制信号。NB-IoT模组、振动传感器芯片及GPS模组的数据输入输出端与MCU的数据输入输出端连接，NB-IoT模组、振动传感器芯片及GPS模组将数据上传至MCU，并接收MCU下发的数据或指令。
MCU通过GPS模组获取车辆位置数据，GPS模组的GPS定位芯片的TXDO引脚与MCU的PB14引脚连接，GPS模组的GPS定位芯片的RXDO引脚与MCU的PB13引脚连接。
MCU通过振动传感器芯片获取车辆振动数据，振动传感器芯片的SCL/SPC引脚与MCU的PB10引脚连接，振动传感器芯片的SDO/SOA引脚与MCU的PB2引脚连接。当车主停车离开后，若振动传感器芯片感应到车辆被碰撞，则向MCU发送信号，MCU通过CAN总线单元下发控制指令，使车辆报警，例如灯光闪烁、喇叭鸣响，同时也可以向车主手机上的APP发送报警信息。
CAN总线单元一端与MCU的数据输入输出端连接，另一端与车辆CAN接口连接，CAN总线单元的CAN处理IC与MCU的PC6引脚及PB15引脚连接。MCU通过CAN总线单元获取车辆各个设备的数据以及向车辆各个设备下发控制指令，即MCU通过CAN总线单元完成对应的接管车辆电子设备的操作，并且可以完成车辆各类数据收集。
MCU通过NB-IoT模组与服务器交互数据，交互的数据包括：通过CAN总线单元采集的车辆各个设备的数据，以及接收服务器下发的控制指令，MCU接收到服务器下发的控制指令后，输出控制信号，通过CAN总线单元传送至车辆的各个设备，实现对车辆的控制以及对车辆数据的采集。NB-IoT模组的芯片与MCU的PA5引脚与PA6引脚连接。本实用新型使用NB-IoT模组替代取代现有的采用2G、3G、4G乃至后续的5G移动通讯方式进行车联网应用，具有节约网络资源和降低使用成本的优点，且NB-IoT所具有的低功耗优点，可以降低车载装置的耗电量。
充电电池分别与MCU、NB-IoT模组、GPS模组、振动传感器芯片连接，为MCU、NB-IoT模组、GPS模组及振动传感器芯片供电。太阳能充电板通过充电芯片与充电电池连接，太阳能充电板为充电电池充电，充电芯片的BATT引脚及NC引脚与太阳能充电板连接，充电芯片的NC引脚及TSETA引脚与充电电池连接，并由稳压处理电路进行处理。由于NB-IoT模组功耗低，只是利用充电电池及太阳能充电板即可实现为车载装置整体供电的目的，无需使用车辆的电瓶供电，大大降低了车联网设备对于电池资源的损耗，相对同规格的电池使用时间和电池寿命也会延长。
当需要对车辆进行控制时，与智能移动终端绑定的客户端APP向服务器发送指令，服务器收到指令后自动匹配APP用户注册的车载装置并将该操作写入数据库，同时按实时通讯控制协议向对应的车载装置发送控制指令，车载装置通过NB-IoT模组获取控制指令，车载装置收到控制指令后按控制指令开始完成相应操作，即MCU通过CAN总线单元向车辆需要进行控制的设备发送控制指令。对车辆进行控制包括但不限于启/停发动机及车辆电子设备，车辆电子设备包括：空调、环境调节、影像记录设备、报警设备等。
当需要对车辆数据主动采集时，车载装置的MCU按策略通过CAN总线单元定期自动收集车辆数据，利用NB-IoT模组通过实时通讯控制协议向服务器发送车辆数据，服务器收到后自动匹配设备属性并存储到数据库，同时将车辆数据推送到对应注册的APP客户端，使用户实时了解车辆信息。车辆数据包括：发动机数据、底盘数据、行驶里程、驾驶习惯、位置、车内温度、空气质量数据等。驾驶习惯如操作刹车、转向灯等。
当车辆数据被动采集时，用户通过移动智能终端上的APP向服务器发送指令，服务器收到指令后自动匹配与APP对应的注册车载装置并存储到数据库，同时将指令按实时通讯控制协议发送给车载装置，车载装置通过NB-IoT模组获取指令，车载装置的MCU按照指令通过CAN总线单元收集车辆数据并发送至服务器，经数据库存储的同时发送给移动智能终端上的APP。
本实用新型的车载装置还包括：低压检测电路；低压检测电路与充电电池连接，低压检测电路检测充电电池的电量；低压检测电路还与MCU连接，当低压检测电路检测到充电电池的电量低于阈值时，发送充电电池电量低于阈值信号至MCU，通知MCU。当充电电池的电量不足以支撑车载装置工作时，通知MCU使一部分元器件休眠至最终关闭设备，并且可实现在车载装置自动关机前向服务器欠电通知，服务器根据自动匹配与其注册捆绑的客户端，并将此条欠电通知发送至移动智能终端上的APP以通知车主。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.用于车辆控制及数据采集的车载装置，其特征在于，包括：MCU、NB-IoT模组、充电电池及太阳能充电板；所述MCU与所述NB-IoT模组连接，所述MCU通过所述NB-IoT模组与服务器交互数据；所述太阳能充电板与所述充电电池连接并为所述充电电池充电，所述充电电池分别与所述MCU及所述NB-IoT模组连接，为所述MCU及所述NB-IoT模组供电。
2.根据权利要求1所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，其特征在于，还包括：CAN总线单元；所述CAN总线单元一端与所述MCU连接，另一端与车辆CAN接口连接；所述MCU通过所述CAN总线单元获取车辆各个设备的数据以及向车辆各个设备下发控制指令。
3.根据权利要求2所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，其特征在于，还包括：GPS模组；所述GPS模组与所述MCU连接，所述MCU通过所述GPS模组获取车辆位置数据。
4.根据权利要求3所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，其特征在于，所述充电电池与所述GPS模组连接，为所述GPS模组供电。
5.根据权利要求4所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，其特征在于，还包括：振动传感器芯片；所述振动传感器芯片与所述MCU连接，所述MCU通过所述振动传感器芯片获取车辆振动数据。
6.根据权利要求5所述的用于车辆控制及数据采集的车载装置，其特征在于，所述充电电池与所述振动传感器芯片连接，为所述振动传感器芯片供电。
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CN113067855A (zh) * 2021-03-12 2021-07-02 广州小鹏汽车科技有限公司 一种通信方法、装置和车辆

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