CN212675573U - 基于出行场景的安全通讯采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于出行场景的安全通讯采集系统，它的MCU的5G或4G通信接口连接5G或4G通信模块的通信接口，5G或4G通信模块连接5G或4G天线，MCU的定位信号接口连接GNSS通信模块的通信端，GNSS通信模块连接GPS天线，MCU的WIFI信号接口连接WIFI通信模块，WIFI通信模块连接WIFI天线，出行CAN总线通过第一CAN总线通信模块接入MCU的第一CAN总线信号接口，酒精检测装置的CAN通信接口接入出行CAN总线，车内摄像头、车外摄像头和DMS摄像头均通过视频信号通信模块接入MCU的视频信号接口，车机装置接入MCU的串口通信端。本实用新型具有较高系统集成度和司乘通信效率。

Description

基于出行场景的安全通讯采集系统

技术领域

本实用新型属于车联网技术领域，具体涉及一种基于出行场景的安全通讯采集系统。

背景技术

随着互联网技术的发展，共享出行已成为一种必不可少的日常出行方式。因出行安全需要，出行车辆普遍安装了多种类型装置，如司乘安全需求的部标GPS设备，音视频监控设备，人脸识别设备，智能辅助驾驶设备，车辆安全需求的T-Box设备等。因不同设备开发团队不同，连接平台不同，数据标准各异，因此各自发挥作用，难以接受整体调配，智能化及自动化水平低，难以支撑海量的出行订单；乘客及乘客指定的联络人无法直接掌握出行服务过程中的安全事件视频，碰到安全问题无法快速举证，仅能通过客服处理，时效性低。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种基于出行场景的安全通讯采集系统，本实用新型集中整合了传统共享出行场景所需求的司乘安全监控设备、驾驶员健康监控设备、司乘安全预警设备、车辆定位设备、车辆安全设备、出行安全监管平台等，具有较高系统集成度和司乘通信效率。

为实现此目的，本实用新型所设计的一种基于出行场景的安全通讯采集系统，其特征在于：它包括MCU、5G或4G通信模块、GNSS 通信模块、WIFI通信模块、第一CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线通信模块、视频信号通信模块、串口通信模块，其中，所述MCU(Micro Control Unit，微控制单元)的5G或4G通信接口连接5G或4G通信模块的通信接口，5G或4G通信模块的天线接口连接5G或4G天线，MCU的定位信号接口连接GNSS通信模块的通信端，GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)通信模块的天线接口连接GPS天线，MCU的WIFI信号接口连接WIFI通信模块的通信端，WIFI通信模块的天线接口连接 WIFI天线，出行CAN总线通过第一CAN总线通信模块接入MCU的第一CAN总线信号接口，酒精检测装置的CAN通信接口接入出行CAN总线，车内摄像头、车外摄像头和DMS(Driver Monitor Status，防疲劳预警系统)摄像头均通过视频信号通信模块接入MCU 的视频信号接口，车机装置通过串口通信模块接入MCU的串口通信端。

本实用新型集中整合了传统共享出行场景所需求的司乘安全监控设备、驾驶员健康监控设备、司乘安全预警设备、车辆定位设备、车辆安全设备、出行安全监管平台等，具有较高系统集成度和司乘通信效率。并且其安全通讯采集方法能最大程度的保障乘客出行的安全。

本实用新型能够有效杜绝身体状况不符合出行要求的驾驶员出车，并且使司乘报警信号能够极速反馈给后台人员以及车辆附近的人员，通过线上以及线下服务能够更方便地找到车辆，最大程度地保障乘客出行安全；

本实用新型能够更方便地扩展功能，凡是符合CAN2.0标准的设备数据均能够通过出行CAN线接入系统，对系统软件稍作修改便可完成，极大程度地降低了后续的维护成本。

本实用新型与车辆深度绑定，主机设备替代车辆的T-Box与汽车通讯，不易拆卸或破解，保障了出行安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

其中，1—MCU、2—5G或4G通信模块、3—GNSS通信模块、 4—WIFI通信模块、5—第一CAN总线通信模块、6—视频信号通信模块、7—串口通信模块、8—5G或4G天线、9—GPS天线、10— WIFI天线、11—出行CAN总线、12—酒精检测装置、13—车内摄像头、14—车外摄像头、15—DMS摄像头、16—车机装置、17—联络人手机、18—乘客手机、19—通用输入输出接口、20—一键报警按键、21—蓝牙模块、22—健康手环装置、23—第二CAN总线通信模块、24—第三CAN总线通信模块、25—动力CAN总线、26—车身CAN总线、27—灯带装置、28—出行监管平台、29—电源模块、 30—车载12V直流常电、31—点火锁、32—搭铁。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1所示的一种基于出行场景的安全通讯采集系统，它包括 MCU1、5G或4G通信模块2、GNSS通信模块3、WIFI通信模块4、第一CAN总线通信模块5、视频信号通信模块6、串口通信模块7，其中，所述MCU1的5G或4G通信接口连接5G或4G通信模块2 的通信接口，5G或4G通信模块2的天线接口连接5G或4G天线8， MCU1的定位信号接口连接GNSS通信模块3的通信端，GNSS通信模块3的天线接口连接GPS天线9，MCU1的WIFI信号接口连接 WIFI通信模块4的通信端，WIFI通信模块4的天线接口连接WIFI 天线10，出行CAN总线11通过第一CAN总线通信模块5接入MCU1 的第一CAN总线信号接口，酒精检测装置12的CAN通信接口接入出行CAN总线11，车内摄像头13、车外摄像头14和DMS摄像头 15均通过视频信号通信模块6接入MCU1的视频信号接口，车机装置16通过串口通信模块7(RS232串口)接入MCU1的串口通信端。

上述技术方案中，所述MCU1的5G或4G通信接口用于通过5G 或4G通信模块2及5G或4G天线8与联络人手机17和出行监管平台28进行通信；

MCU1的定位信号接口用于通过GNSS通信模块3及GPS天线9 接收卫星定位信号；

MCU1的WIFI信号接口用于通过WIFI通信模块4及WIFI天线 10与乘客手机18进行通信。

上述技术方案中，它还包括通用输入输出接口19(GPIO，General Purpose InputOutput)，所述MCU1的报警信号接口通过通用输入输出接口19连接一键报警按键20。

上述技术方案中，它还包括蓝牙模块21，所述MCU1的蓝牙通信接口通过蓝牙模块21与健康手环装置22进行通信。

上述技术方案中，它还包括第二CAN总线通信模块23和第三 CAN总线通信模块24，动力CAN总线25通过第二CAN总线通信模块23接入MCU1的第二CAN总线信号接口，车身CAN总线26 通过第三CAN总线通信模块24接入MCU1的第三CAN总线信号接口，所述出行CAN总线11还连接有灯带装置27。

上述技术方案中，所述5G或4G通信模块2通过ANT接口与 5G或4G天线8连接，以获取5G或4G信号进行外部网络通讯；GNSS 通信模块3通过ANT接口与GPS天线9连接，以获取导航定位信息；所述视频信号通信模块6通过同轴电缆与车内摄像头13，车外摄像头14，DMS摄像头15连接相连接，以采集司乘监控视频数据及司机身份数据；所述主机的通用输入输出接口19通过I/O数据线与一键报警按键20连接，以采集司乘报警数据；所述第一CAN总线通信模块5通过出行CAN总线11与酒精检测装置12和灯带装置27 连接以采集酒精含量和控制灯带按指定颜色亮警示灯；所述蓝牙模块21通过蓝牙与健康手环装置22连接，以实现对驾驶员健康数据的采集；所述串口通信模块7通过RS232转接数据线与车机装置16 连接，实现订单信息相交互；

所述5G或4G通信模块2和所述GNSS通信模块3与MCU1的 PCIE引脚相连接；所述WIFI通信模块4与MCU1的SDIO引脚相连接；所述通用输入输出接口19与MCU1的GPIO引脚相连接；所述第一CAN总线通信模块5、第二CAN总线通信模块23和第三CAN 总线通信模块24与所述MCU1的CAN引脚相连接；所述电源模块 29与MCU1的ADC引脚相连接；所述串口通信模块7和蓝牙模块 21与MCU1的UART引脚相连接；所述视频信号通信模块6与MCU1 的VI引脚相连接。所述MCU1计算各模块所采集传递的数据，包含：计算人脸识别特征符合度，酒精检测吹气动作真假，酒精检测是否超标，心率与血氧深度是否正常，各步骤是否超时等。

本实施例中，MCU1采用的型号为SPC560Be200z0h64Mhz，5G 或4G通信模块2选用移远通讯，型号为EC25-E Mini PCIe，GNSS 通信模块选用U-Blox公司的ZED-F9K型模块，第一CAN总线通信模块5选用ZLG公司的SC1x00B型模块，视频信号通信模块6选用 MAXIN公司的MAX9286型模块，酒精检测装置12选用武汉沃博科技有限公司的4204210-E70EV型模块，DMS摄像头15选用深圳市威鑫视界科技有限公司的SY8031型设备，车机装置16选用深圳航盛电子股份有限公司的HS-N2176型设备，一键报警按键20选用武汉沃博科技有限公司的4204130-E70EV型设备，健康手环装置22选用武汉沃博科技有限公司的4204220-E70EV型设备，出行监管平台 28选用东风出行智能边缘平台。

本实用新型中上述基于出行场景的安全通讯采集系统的工作过程为：

网约车驾驶员通过车机装置16中的出行APP司机端发出登陆申请，所述车机装置16接收到登陆申请后向所述MCU1申请进行人脸识别，并向MCU1发送登陆账号对应的司机人脸信息；所述MCU1 接收到人脸识别申请，以及人脸特征信息后，进而通过DMS摄像头 15采集人脸信息，经MCU1进行人脸特征比对计算，并将比对结果通过反馈给出行APP司机端，当比对结果为错误时，所述出行APP 登陆中止，并通过车机显示告诉司机人脸不匹配；当比对结果正确时，所述出行APP通过车机显示“比对成功，请进行酒精测试”，并向MCU1发出酒精测试申请；MCU1通过酒精检测装置12采集驾驶员吹气动作及酒精含量，所述酒精检测装置12将测量结果通过 MCU1发送给车机装置16，当超过10秒未检测到足量吹气风压，所述车机装置16内的出行APP通过车机显示提示司机未检测到吹气动作，请重新吹气，当反复三次后仍未检测到吹气动作，出行APP中止登陆，并通过车机显示提示司机已超过检测次数，登陆中止；当酒精含量超标，出行APP中止登陆，并通过车机提醒司机“酒精含量不达标，登陆中止”，当吹气动作成立且酒精含量合格，所述APP 通过车机屏提示司机检测通过，下面进行健康测试，所述车机向所述MCU1申请健康检测；所述MCU1通过健康手环装置22采集驾驶员心率与血氧浓度，并计算其数值是否健康，所述MCU1将测量结果发送给车机装置16，进一步由车机装置16发送给所述出行APP 司机端，若结论为健康，所述出行APP司机端登陆开始接单，若结论为不健康，司机端APP登陆中止，并通过车机屏提示司机“您的健康状态不达标，系统将暂停您的账号登陆15分钟，请注意休息”。

所述MCU1通过车内摄像头13采集车内视频信息，通过车外摄像头14获取车前视频信息，并将采集到的视频以mp4格式存储在存储器。所述MCU1通过一键报警按键20采集按压按键动作信息。当所述一键报警按键20被持续按住3秒以上至10秒以内时，MCU1 通过内置的5G或4G通信模块2向出行监管平台28发送一键报警信号，并自动将报警发生前7分钟到报警发生后8分钟期间(时间可调)的前后视频数据上传至所述出行监管平台28，作为报警判断证据；当所述一键报警按键20被持续按住10秒钟以上，MCU1通过内置的5G或4G通信模块2向出行监管平台28发送解除一键报警信号。

所述灯带装置27通过出行CAN总线与MCU1连接，MCU1以此控制灯带颜色。当一键报警按键20被持续按住3秒以上至10秒以内时，MCU1向所述出行监管平台28发送报警状态信号，MCU1 控制灯带颜色为“闪红”；当一键报警按键20被持续按住10秒钟以上，MCU1向所述出行监管平台28发送解除报警状态信号，MCU1 控制灯带颜色恢复成正常颜色。

所述MCU1可通过WIFI通信模块4发射车内WIFI，供所述APP 乘客端连接。当所述APP乘客端连接所述车内WIFI后，若选择接受订单视频，乘客可通过所述APP乘客端接收所述车内WIFI实时传递的订单期间视频，视频时间从所述WIFI连接且订单开始，直到乘客确认订单结束，或乘客手机不再连接所述车内WIFI，或乘客主动中止视频接收。当乘客出行订单被司机接单后，乘客可通过所述 APP乘客端将行程及视频信息推送给所述乘客指定联系人，所述乘客指定联系人可通过所述乘客指定联系人手机中的出行APP乘客端直播车内视频，直播时间段为从所述订单开始，到乘客确认订单结束，乘客主动中止视频直播，或所述乘客指定联系人中止视频直播。

本实用新型中，MCU1通过电源模块29获取电源，通过连接车载12V直流常电30供电，通过整车ACC线路控制MCU1工作状态，通过搭铁32接地；当点火锁31进入ON档或START档，所述MCU1 完全开启，进入正常工作模式；当点火锁31进入ACC档或OFF档， MCU1进入休眠模式。

本实用新型集成了智能出行通讯采集主机(包括MCU1，5G或 4G通信模块2、5G或4G天线、GNSS通信模块3、GPS天线9、 WIFI通信模块4和WIFI天线10)，司乘安全监控设备(包含一键报警按键20、车内摄像头13、车外摄像头14、DMS摄像头15、酒精检测装置12和健康手环装置22)，智能车机设备(包括车机装置16 和灯带装置27)，出行监管平台28，内置于车机装置中的出行APP 司机端，内置于乘客及乘客指定联系人手机中的出行APP乘客端。

一种基于上述系统的安全通讯采集方法，它包括如下步骤：

步骤1，驾驶员触控车机装置16申请登陆，车机装置16接收登陆申请，并向MCU1发送人脸识别申请，MCU1将人脸识别申请发送至DMS摄像头15，DMS摄像头15开启摄像并将驾驶员面部特征发送至MCU1，MCU1将实时拍摄的驾驶员面部特征与预存的驾驶员面部特征进行驾驶员人脸比对测试；

步骤2：当驾驶员通过驾驶员人脸比对测试时(即驾驶员面部特征与预存的驾驶员面部特征一致)，车机装置16向MCU1发送酒精测试申请，MCU1将酒精测试申请发送至酒精检测装置12，所述酒精检测装置12接收到酒精测试申请后进入酒精测试状态，驾驶员利用酒精检测装置12完成酒精检测，酒精检测装置12将酒精测试结果通过MCU1发送给车机装置16；当驾驶员没有通过驾驶员人脸比对测试时，登陆中止，并通过车机显示告诉驾驶员人脸不匹配；

步骤3：当驾驶员通过酒精检测时，车机装置16向MCU1发送健康检测申请，MCU1将健康申请转发至健康手环装置22，健康手环装置22根据健康检测申请，检测驾驶员的心跳和血氧信息，并根据心跳和血氧信息进行驾驶员健康测试，健康手环装置22将驾驶员健康测试结果通过MCU1发送给车机装置16；当驾驶员没有通过酒精检测时，登陆中止，并通过车机显示告诉驾驶员酒精检测未通过；

步骤4：当驾驶员通过健康测试后实现安全通讯采集，允许驾驶员登录车机装置16；当驾驶员没有通过健康测试时，登陆中止，并通过车机显示告诉驾驶员健康测试未通过；

步骤5：再任何时刻，当驾驶员或乘客触碰一键报警按键20在报警预设时间范围内(3秒以上到10秒以内)时，一键报警按键20 将报警信号发送给MCU1；

步骤6：MCU1接收到报警信息后将一键报警按键20按压前后预设时间段(前7分钟到后8分钟)的车内视频信息(由车内摄像头13拍摄)传送给出行监管平台28，同时MCU1将报警信号发送给灯带装置27，灯带装置27接收到报警信号开启灯光报警；

步骤7：驾驶员或乘客触碰所述一键报警按键20按键达到解除报警预设时间(10秒)时，一键报警按键20将解除报警的信号发送给MCU1；

步骤8，MCU1继续上传未传输完成的步骤6中的车内视频信息直到传输完成，并向出行监管平台28提交解除报警状态信号，同时MCU1将解除报警信号传送至灯带装置27，所述灯带装置27停止灯光报警。

上述技术方案的步骤4中，驾驶员登录车机装置16后，车机装置16接收订单，并且乘客上车后，车机装置16通过MCU1将车内 WIFI信号分享给乘客手机18。

上述技术方案的步骤4中，乘客手机18接收WIFI信号，并通过乘客端APP将车内视频信息和GNSS通信模块3获取的车辆实时位置信号同步传输给指定联系人手机，并在订单结束时，结束直播。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种基于出行场景的安全通讯采集系统，其特征在于：它包括MCU(1)、5G或4G通信模块(2)、GNSS通信模块(3)、WIFI通信模块(4)、第一CAN总线通信模块(5)、视频信号通信模块(6)、串口通信模块(7)，其中，所述MCU(1)的5G或4G通信接口连接5G或4G通信模块(2)的通信接口，5G或4G通信模块(2)的天线接口连接5G或4G天线(8)，MCU(1)的定位信号接口连接GNSS通信模块(3)的通信端，GNSS通信模块(3)的天线接口连接GPS天线(9)，MCU(1)的WIFI信号接口连接WIFI通信模块(4)的通信端，WIFI通信模块(4)的天线接口连接WIFI天线(10)，出行CAN总线(11)通过第一CAN总线通信模块(5)接入MCU(1)的第一CAN总线信号接口，酒精检测装置(12)的CAN通信接口接入出行CAN总线(11)，车内摄像头(13)、车外摄像头(14)和DMS摄像头(15)均通过视频信号通信模块(6)接入MCU(1)的视频信号接口，车机装置(16)通过串口通信模块(7)接入MCU(1)的串口通信端。

2.根据权利要求1所述的基于出行场景的安全通讯采集系统，其特征在于：所述MCU(1)的5G或4G通信接口用于通过5G或4G通信模块(2)及5G或4G天线(8)与联络人手机(17)和出行监管平台(28)进行通信；

MCU(1)的定位信号接口用于通过GNSS通信模块(3)及GPS天线(9)接收卫星定位信号；

MCU(1)的WIFI信号接口用于通过WIFI通信模块(4)及WIFI天线(10)与乘客手机(18)进行通信。

3.根据权利要求1所述的基于出行场景的安全通讯采集系统，其特征在于：它还包括通用输入输出接口(19)，所述MCU(1)的报警信号接口通过通用输入输出接口(19)连接一键报警按键(20)。

4.根据权利要求1所述的基于出行场景的安全通讯采集系统，其特征在于：它还包括蓝牙模块(21)，所述MCU(1)的蓝牙通信接口通过蓝牙模块(21)与健康手环装置(22)进行通信。

5.根据权利要求1所述的基于出行场景的安全通讯采集系统，其特征在于：它还包括第二CAN总线通信模块(23)和第三CAN总线通信模块(24)，动力CAN总线(25)通过第二CAN总线通信模块(23)接入MCU(1)的第二CAN总线信号接口，车身CAN总线(26)通过第三CAN总线通信模块(24)接入MCU(1)的第三CAN总线信号接口。

6.根据权利要求1所述的基于出行场景的安全通讯采集系统，其特征在于：所述出行CAN总线(11)还连接有灯带装置(27)。

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