CN216145097U - 一种用于智能网联摩托车的远程通信终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于智能网联摩托车的远程通信终端，远程通信终端包括通信终端以及电瓶电源；通信终端包括与电源总线电连接的电源电路、CAN采集电路、主控电路、存储电路、驾驶行为分析电路以及通信电路；电源电路输出端与CAN采集电路、主控电路、存储电路、驾驶行为分析电路以及通信电路电连接；主控电路与CAN采集电路、存储电路、驾驶行为分析电路以及通信电路电性连接。本实用新型提供了一种用于智能网联摩托车的远程通信终端，利用在摩托车车体上设置远程通信终端，实现监控平台采集摩托车行驶过程中的状态参数及位置信息，并由此分析得到车辆的安全隐患并予以修正，提高了摩托车的安全性，降低了摩托车而失窃的风险。

Description

一种用于智能网联摩托车的远程通信终端

技术领域

本实用新型个涉及移动通信终端技术领域，尤其涉及一种用于智能网联摩托车的远程通信终端。

背景技术

随着信息技术的不断发展，物联网作为信息技术的一项重要产物被广泛应用于人们生活的多个领域，如交通、居家、工作学习等。尤其是在交通技术领域中，利用物联网实现监控平台与车载通信终端进行通信并进而获取车辆终端的状态参数，从而有利于车辆的养护及防偷盗。

但现有物联网在促进车辆养护及防偷盗的过程中也存在一定程度的不足。现有物联网所对应的车辆通信终端主要应用于汽车领域，而摩托车虽然具有完备的电控技术及总线网络，但由于缺少远程通信终端，进而无法获取车辆行驶过程中所出现的实时问题数据进行获取，从而不利于摩托车驾驶员根据实时问题数据进行摩托车矫正以及定位追踪。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于智能网联摩托车的远程通信终端。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于智能网摩托车的远程通信终端，包括：安装于车体的通信终端以及通过电源总线与所述通信终端电连接的电瓶电源；

所述通信终端包括与所述电源总线电连接的电源电路、CAN采集电路、主控电路、存储电路、驾驶行为分析电路以及通信电路；所述电源电路的输出端分别与所述CAN采集电路、所述主控电路、所述存储电路、所述驾驶行为分析电路以及所述通信电路电连接；

所述主控电路分别与所述CAN采集电路、所述存储电路、所述驾驶行为分析电路以及所述通信电路电性连接。

进一步地，所述电源电路包括主控电源模块以及分控电源模块，其中所述主控电源模块输入端所述电瓶电源电性连接，所述主控电源模块的输出端与所述分控电源模块电性连接。

进一步地，所述CAN采集电路所属输入端和/或输出端设有CAN总线；所述CAN采集电路包括CAN总线收发器以及CAN总线防护电路。

进一步地，所述主控电路包括单片机以及与所述单片机电性连接的时钟模块；所述单片机的参数采集端与所述CAN采集电路电性连接。

进一步地，所述存储电路包括FLASH芯片，所述FLASH芯片与所述单片机的第一数据端电性连接。

进一步地，所述驾驶行为分析电路包括获取三维加速度的加速传感器，所述加速传感器与所述单片机的第二数据端电性连接；

所述加速芯片比对所述三维加速度中垂直加速度与重力加速度，获取所述摩托车所属坡度信息。

进一步地，所述通信电路包括卫星定位模块及无线通信模块；

所述卫星定位模块包括北斗定位模块和/或GPS定位模块，所述卫星定位模块与所述单片机的第三数据端电性连接；

所述无线通信模块包括4G无线通信模块和/或5G无线通信模块，其中所述无线通信模块与所述单片机的第三数据端电性连接。

进一步地，所述无线通信模块设有电话卡贴片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种用于智能网联摩托车的远程通信终端，利用在摩托车车体上设置远程通信终端，进而实现监控平台采集摩托车行驶过程中的状态参数及位置信息，并由此分析得到车辆的安全隐患并予以修正，提高了摩托车的安全性，降低了摩托车而失窃的风险。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种用于智能网联摩托车的远程通信终端通信终端与电瓶电源的连接示意图。

图2是本实用新型所提供的一种用于智能网联摩托车的远程通信终端中通信终端的原理图。

图3是本实用新型所提供的一种用于智能网联摩托车的远程通信终端中主控电源与分控电源的结构原理图。

图4是本实用新型所提供的一种用于智能网联摩托车的远程通信终端中通信电路的结构原理图。

图5是本实用新型所提供的一种用于智能网联摩托车的监控方法的流程图。

图6是本实用新型所提供的一种用于智能网联摩托车的监控方法的另一种流程图。

图中：1、通信终端；2、电源总线；3、电瓶电源；4、电源电路； 5、CAN采集电路；6、主控电路；7、存储电路；8、驾驶行为分析电路；9、通信电路；10、主控电源模块；11、分控电源模块；12、卫星定位模块；13、无线通信模块；14、北斗定位模块；15、GPS定位模块； 16、4G无线通信模块；17、5G无线通信模块；18、蓝牙模块；19、时钟晶振电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本实用新型保护的范围。

目前在车载终端领域中，绝大多数汽车利用物联网实现车载终端与监控平台实现远程通信连接，从而监控并获取汽车行驶过程中的问题数据，同时通过定位实现汽车的防盗功能。虽然摩托车领域也具有完备的电控技术及总线网络，但由于缺少远程通信终端，进而无法获取车辆行驶过程中所出现的问题数据进行获取，从而不利于摩托车驾驶员根据实时问题数据进行摩托车矫正以及定位追踪。

第一方面，如图1至图4所示，本实用新型提供了一种用于智能网联摩托车的远程通信终端，包括：安装于车体的通信终端1以及通过电源总线2与通信终端1电连接的电瓶电源3；

通信终端1包括与电源总线2电连接的电源电路4、CAN采集电路 5、主控电路6、存储电路7、驾驶行为分析电路8以及通信电路9；电源电路4的输出端分别与CAN采集电路5、主控电路6、存储电路7、驾驶行为分析电路8以及通信电路9电连接；

主控电路6分别与CAN采集电路5、存储电路7、驾驶行为分析电路 8以及通信电路9电性连接。上述通信终端1通过电源总线2与电瓶电源 3电性连接，通信终端1电源的电源幅值为9-36V。具体的，通信终端1 中主控电路6通过CAN采集电路5所提供的端口与摩托车所属的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，ECU控制摩托车其他单元，如油门控制单元、节能控制单元等，以采集发动机转速、车速、节气门开度、进气压力、进气温度、缸体冷却液温度、蓄电池电压、喷油开始时刻、喷油脉宽、点火提前角、充磁时间等状态参数。主控电路6通过通信电路9建立与监控平台的通信连接，用以发送主控电路6所采集的上述状态参数，同时接收监控平台所发送的命令和/或配置信息。这里需要说明的是，上述通信电路9中包含卫星定位模块12，包括但不限于GPS定位模块15和/或北斗定位模块14，用以对摩托车行进轨迹进行定位。

这里需要说明的是，上述主控电路6在接收监控平台所发送的命令和 /或配置信息后，通过CAN采集电路5经ECU发送至其他控制单元，从而驱动摩托车启动以及行进间的调整。

进一步需要说明的是，主控电路6与驾驶行为分析电路8电性连接，获取摩托车的爬行坡度、加速度、转向加速度等驾驶信息，并将上述驾驶信息经通信电路9发送至监控平台，用以分析驾驶员的驾驶行为。

本实用新型提供了一种用于智能网联摩托车的远程通信终端，利用在摩托车车体上设置远程通信终端，进而实现监控平台采集摩托车行驶过程中的状态参数及位置信息，并由此分析得到车辆的安全隐患并予以修正，提高了摩托车的安全性，降低了摩托车而失窃的风险。

进一步地，电源电路4包括主控电源模块10以及分控电源模块11，其中主控电源模块10输入端电瓶电源电性连接，主控电源模块10的输出端与分控电源模块11电性连接。其中，上述主控电源模块10通过与电瓶电源电性连接，用以将电瓶电压的电源幅值(9-36V)转换为5V对通信终端1进行供电。上述电源电路4包括多个分控电源模块11，上述分控电源模块11的数量与CAN采集电路5、主控电路6、存储电路7、驾驶行为分析电路8以及通信电路9的数量保持一致，用以将主控电源模块 10所输出的5V电压分别转化为各个电路所需的电压值。一种优选的实施方式中，上述主控电源模块10优选采用TI公司的LMR14030芯片或RICHTECK公司的RT7272芯片。上分控电源模块11采用TI公司的 TVL70233芯片、TOREX公司的XC6233芯片、RICHTECK公司的 RT9059芯片中的一种或几种。

进一步地，CAN采集电路5所属输入端和/或输出端设有CAN总线； CAN采集电路5包括CAN总线收发器以及CAN总线防护电路。其中，上述CAN总线收发器用于采集电子控制单元ECU及其他控制单元的状态参数，可采用如NXP公司的TJA104X系列的芯片。另外上述CAN总线防护电路通过添加共模电感ESD以及防静电芯片用以防止电磁干扰以及静电效应。

主控电路6包括单片机以及与单片机电性连接的时钟模块；单片机的参数采集端与CAN采集电路5电性连接。一种优选的实施方式中上述单片机采用STM32F系列单片机。时钟模块采用时钟晶振电路19(real time clock，RTC)，从而定义单片机的工作时序。

进一步地，存储电路7包括FLASH芯片，FLASH芯片与单片机的第一数据端电性连接。这里需要补充的是，上述存储电路7还包括有SD 卡。上述FLASH芯片以及SD卡用于储存主控电路6所采集的状态参数，当出现网络连接失败或者工作异常时，上述FLASH芯片以及SD卡存储状态参数并通过通信电路9延时补发至监控平台。一种优选的实施方式中，上述FLASH芯片采用华邦W25Q32系列芯片。

上述驾驶行为分析电路8包括获取三维加速度的加速传感器，加速传感器与单片机的第二数据端电性连接；具体的，上述加速传感器采用意法半导体的LIS3DH，用以采集三维(X轴、Y轴、Z轴)方向的加速度，并通过Z轴方向的加速度结合重力加速度确定坡度。

加速芯片比对三维加速度中垂直加速度与重力加速度，获取摩托车所属坡度信息。之后跟及坡度计算摩托车在坡度上的加速度，进而计算得到摩托车的转向速度以及转向加速度。

进一步地，通信电路9包括卫星定位模块12及无线通信模块13；

卫星定位模块12包括北斗定位模块14和/或GPS定位模块15，卫星定位模块12与单片机的第三数据端电性连接；

无线通信模块13包括4G无线通信模块16和/或5G无线通信模块 17，其中无线通信模块13与单片机的第三数据端电性连接。其中，上述 4G无线通信模块16利用4G蜂窝技术实现通信终端1与监控平台的数据交互，具体的，通信中断将采集的状态参数发送至监控平台；同时接收监控平台发送的命令信息和/或命令。上述4G无线通信模块16采用芯讯公司的SIM7600系列、移远公司的EC20、AG35系列中的一种或几种；同理，上述无线通信模块可以采用5G无线通信模块17，具体原理与4G无线通信模块16相同，这里不再赘述。并且上述无线通信模块13设有电话卡贴片。

同时，上述无线通信模块13还包括北斗定位模块14和/或GPS定位模块15，通过采用双模方式，即同时采集2套卫星体系的定位数据进行校准，以提高定位的精准程度；同时解决了在一套卫星体系无法正常工作时，另一套能够避免无线通信模块13无法定位的问题。

此外，通信电路9还包括蓝牙模块18，单片机通过蓝牙模块18与摩托车所属手持终端通信连接。上述蓝牙模块18用以建立摩托车驾驶员所属手持终端(如手机)与通信终端1的无线连接，便于驾驶员通过手机 APP向通信终端1发送命令信息。一种优选的实施方式中，上述蓝牙模块 18采用CSR公司CSR10系列、飞易通蓝牙通信模组中的一种或几种。

具体的，当驾驶员没有携带钥匙的情况下，通过手持终端所属的蓝牙模块18建立与通信终端1的通信连接，从而实现摩托车的解锁与启动。同时，上述手持终端通过蓝牙模块18与通信终端1建立通信连接，便于获取摩托车的状态信息(如故障信息、油耗等)。这里需要补充的是，上述手持终端通过与监控平台建立通信连接，通信的方式包括但不限于无线通信方式，从而实现手持终端与监控平台实现交互。

本实用新型提供了一种用于智能网联摩托车的远程通信终端，利用在摩托车车体上设置远程通信终端，进而实现监控平台采集摩托车行驶过程中的状态参数及位置信息，并由此分析得到车辆的安全隐患并予以修正，提高了摩托车的安全性，降低了摩托车而失窃的风险。

第二方面，如图5至图6所示，本实用新型还提供了一种用于智能网联摩托车的监控方法，应用于上述远程通信终端，包括：

S10：预设定位差阈值；上述定位差阈值为30-100m；

S20：获取当前休眠状态下的第一定位信息；

S30：当摩托车移动时，实时检测摩托车加速信息及第二定位信息；

S40：比对第一定位信息与第二定位信息的差值与预设定位差阈值；

S50：若上述差值大于预设定位差阈值，则判定摩托车被盗和/或被拖动。在确定上述摩托车处于被盗状态后，上述通信终端通过蓝牙模块向上述手持终端报警，报警的方式包括但不限于短信、电话及通知。

这里需要补充的是，上述监控平台判定摩托车是否处于被盗或者被拖动状态之前，还包括以下步骤：

S01：接收监控平台和/或手持终端发送的启动命令；

S02：安全验证并解析启动命令；

S03：利用CAN采集电路发送启动命令至摩托车所属控制单元。其中通过步骤S01-S03，建立摩托车所属通信终端与监控平台的通信连接，之后进行定位及防盗报警的设置。

具体的，上述用于智能网联摩托车的监控方法的具体工作流程如下：

首先摩托车驾驶员选择通过监控平台和/或手持终端启动摩托车。通信终端与通过4G无线通信模块建立与监控平台的通信连接；另一种实施方式中，监控平台通过建立与手持终端建立双向通信连接，并通过手持终端与通信终端之间的蓝牙连接向通信终端发送命令(包括但不限于启动命令)。

之后，通信终端在接收到命令后，对命令进行安全验证，验证的方式包括但不限于加密/解密等。

在验证确认命令后，通信终端中主控电路对命令进行解析，进而判定命令的种类。

之后根据命令的种类，处理器通过CAN采集电路所提供的端口将命令发送至ECU，并进一步由ECU控制其他控制单元，从而实现摩托车启动、运行等操作。

具体的，当摩托车熄火后，监控平台需要对摩托车进行布防以及放到追踪时：

主控电路将摩托车熄火时的车辆信息及位置信息并发送至监控平台后，上述通信终端处于休眠状态。

当出现拖车或者被盗等移动摩托车情况时，上述通信终端所属驾驶行为分析电路获取到摩托车具有异常的加速度后，通信终端被唤醒并记录当前位置信息。

这里需要说明的是，主控电路所属单片机中预制定位差阈值，该阈值范围设定为30-100米。当摩托车被移动的距离超过上述阈值后，通信终端通过用户手持终端中的APP进行报警，报警的方式包括但不限于短信、电话以及手机推送。

这里需要说明的是，当车辆出现异常启动时(如非正常点火、命令安全验证未通过等)，通信终端同样通过用户手持终端中的APP进行报警。

监控平台对上述定位信息以及报警进行存储并为后期数据处理提供数据支撑。

进一步地，上述监控方法采用4个层次框架，5个任务线程，采用 RTX实时操作系统作为系统任务调度。上述系统任务调度包括看门狗管理、终端管理、冲突管理以及线程管理。

上述4个层次框架包括硬件层，驱动层，执行层，应用层。上述硬件层为通信终端所依赖的硬件接口和相关初始化配置。驱动层为功能所依赖的驱动程序层。执行层用于实现通信终端以及各个模块电路的通用功能。应用层主要是软件各个任务线程的整体逻辑实现。

此外，上述5个任务线程包括休眠唤醒任务、数据采集任务、数据上报与命令解析任务、命令执行任务和数据存储任务。

其中休眠唤醒任务线程主要负责车辆熄火判断、点火判断，低功耗休眠模式以及休眠唤醒，进入休眠模式后通过CAN采集电路接收数据或监控平台输入信号来判断车辆是否已经启动，如果判断为启动，打开外设电源，唤醒休眠的芯片，系统开始进入正常工作模式。其中上述CAN采集电路需要预先进行通信配置，并且对应I/O口进行配置。

数据采集任务线程主要是采集各类数据，包含从CAN总线上采集的状态参数，从驾驶行为分析电路以及卫星定位模块采集的定位、海拔等相关数据，从加速度计采集的加速度和坡度等相关数据。具体的上述状态参数还包括车辆协议数据，并且在驱动层对GPS模块、输入输出(A/D)模块进行配置。这里需要补充的是，上述通信终端还包括全双工通用同步/ 异步串行收发模块以及I2C总线进行数据收发。

数据上报与命令解析任务线程功能为将采集的状态参数按照与后台约定好的数据格式打包好，然后通过4G无线网络和/或5G无线网络传输到监控平台接收端口或者通过蓝牙发送给手机APP。同时也可以接收监控平台或APP发送过来的命令及命令，将接收的命令解析完毕后交给命令执行任务线程进行执行。具体的，上述命令包括但不限于4G/5G网络连接、断网恢复、协议上报、4G无线通信模块/5G无线通信模块的配置、蓝牙模块配置等。

命令执行任务线程，主要是把通过手机APP或监控平台发送过来的命令进行执行或配置，如通过CAN总线控制车辆各个控制单元，配置终端各类参数，通过CAN总线给车上零部件升级固件程序等。数据存储任务线程主要是实现数据存储功能，如断网时存储数据用于网络恢复后的数据补发，触发异常事件时进行异常状态车辆数据存储等。具体的，上述命令执行任务线程包括命令发送、命令反馈、CAN配置、I/O输出配置、 FLASH配置、穿行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)收发配置等。

本实用新型所提供的一种用于智能网联摩托车的监控方法，与上述用于智能网联摩托车的远程通信终端具有相同的技术特征，能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，这里不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于智能网联摩托车的远程通信终端，其特征在于，包括：安装于车体的通信终端以及通过电源总线与所述通信终端电连接的电瓶电源；

所述通信终端包括与所述电源总线电连接的电源电路、CAN采集电路、主控电路、存储电路、驾驶行为分析电路以及通信电路；所述电源电路的输出端分别与所述CAN采集电路、所述主控电路、所述存储电路、所述驾驶行为分析电路以及所述通信电路电连接；

所述主控电路分别与所述CAN采集电路、所述存储电路、所述驾驶行为分析电路以及所述通信电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于智能网联摩托车的远程通信终端，其特征在于，所述电源电路包括主控电源模块以及分控电源模块，其中所述主控电源模块输入端所述电瓶电源电性连接，所述主控电源模块的输出端与所述分控电源模块电性连接。

3.根据权利要求1所述的用于智能网联摩托车的远程通信终端，其特征在于，所述CAN采集电路所属输入端和/或输出端设有CAN总线；所述CAN采集电路包括CAN总线收发器以及CAN总线防护电路。

4.根据权利要求1所述的用于智能网联摩托车的远程通信终端，其特征在于，所述主控电路包括单片机以及与所述单片机电性连接的时钟模块；所述单片机的参数采集端与所述CAN采集电路电性连接。

5.根据权利要求4所述的用于智能网联摩托车的远程通信终端，其特征在于，所述存储电路包括FLASH芯片，所述FLASH芯片与所述单片机的第一数据端电性连接。

6.根据权利要求4所述的用于智能网联摩托车的远程通信终端，其特征在于，所述驾驶行为分析电路包括获取三维加速度的加速传感器，所述加速传感器与所述单片机的第二数据端电性连接。

7.根据权利要求4所述的用于智能网联摩托车的远程通信终端，其特征在于，所述通信电路包括卫星定位模块及无线通信模块；

所述卫星定位模块包括北斗定位模块和/或GPS定位模块，所述卫星定位模块与所述单片机的第三数据端电性连接；

所述无线通信模块包括4G无线通信模块和/或5G无线通信模块，其中所述无线通信模块与所述单片机的第三数据端电性连接。

8.根据权利要求7所述的用于智能网联摩托车的远程通信终端，其特征在于，所述通信电路还包括蓝牙模块，所述单片机通过所述蓝牙模块与所述摩托车所属手持终端通信连接。

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