專(zhuān)利名稱：汽車(chē)安全警示記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是對(duì)汽車(chē)行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、語(yǔ)音速度警示和行駛數(shù)據(jù)記錄的儀器，汽車(chē)安全警示記錄儀(汽車(chē)黑匣子)及其初始設(shè)定、語(yǔ)言警示和PDA解讀方法，適于在機(jī)動(dòng)車(chē)上安裝使用。
2、專(zhuān)用數(shù)據(jù)采集器體積大、功能簡(jiǎn)單，采集數(shù)據(jù)時(shí)需要連接電纜，IC卡不能現(xiàn)場(chǎng)解讀數(shù)據(jù)內(nèi)容，接觸式卡座易受污染而產(chǎn)生接觸不良。
3、一般黑匣子功能側(cè)重于數(shù)據(jù)記錄，沒(méi)有警示功能或只對(duì)固定的某個(gè)速度有超速警告燈或蜂鳴器警告，事故預(yù)防的能力較弱。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述不足之處提供一種新型的汽車(chē)安全警示記錄儀(汽車(chē)黑匣子)及其初始設(shè)定、語(yǔ)音警示和PDA解讀方法，采用速度自適應(yīng)技術(shù)可一次完成初始設(shè)定，其系統(tǒng)中配套的數(shù)據(jù)采集器顯示器體積小、功能多，可進(jìn)行紅外數(shù)據(jù)通信，能采集多種數(shù)據(jù)，能現(xiàn)場(chǎng)解讀數(shù)據(jù)內(nèi)容，可在高速行駛時(shí)對(duì)各速度段發(fā)出語(yǔ)音警示，有事故預(yù)防功能。
汽車(chē)安全警示記錄儀是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的汽車(chē)安全警示記錄儀結(jié)構(gòu)具有黑匣子主機(jī)、帶有紅外接口的掌上電腦PDA(數(shù)據(jù)采集顯示器)。黑匣子主機(jī)包括中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、行駛數(shù)據(jù)信號(hào)接口、紅外接口、串行接口、語(yǔ)音輸出電路、時(shí)鐘電路。行駛數(shù)據(jù)信號(hào)接口包括速度信號(hào)接口、制動(dòng)信號(hào)接口。存儲(chǔ)器包括串行EEPROM、并行EEPROM、RAM。紅外接口包括紅外數(shù)據(jù)譯碼器、雙向紅外通信口。語(yǔ)音輸出電路包括語(yǔ)言芯片、內(nèi)置或外接揚(yáng)聲器。速度信號(hào)接口和制動(dòng)信號(hào)接口與中央處理器CPU相連接，串行EEPROM與時(shí)鐘電路經(jīng)串行總線與中央處理器CPU相連接，RAM、并行EEPROM和語(yǔ)音電路由并行總線經(jīng)鎖存器、地址譯碼器與中央處理器CPU相連接。雙向紅外通信口、紅外數(shù)據(jù)譯碼器和串行雙向通信接口與中央處理器CPU相連接，揚(yáng)聲器與語(yǔ)音電路相連接。按鍵與中央處理器CPU相連。
在讀取黑匣子數(shù)據(jù)時(shí)，帶有紅外接口的掌上電腦PDA通過(guò)紅外通信接口或串行雙向通信接口連接黑匣子主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
工作原理汽車(chē)的行駛數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)信號(hào)接口進(jìn)入CPU，時(shí)鐘芯片提供的日期、時(shí)間數(shù)據(jù)也進(jìn)入CPU，CPU對(duì)上述信號(hào)和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，得出汽車(chē)行駛的綜合數(shù)據(jù)(行駛?cè)掌?、時(shí)間，停駛?cè)掌?、時(shí)間，速度、制動(dòng)、行駛里程等)存入串行EEPROM和并行EEPROM，關(guān)閉電源后，EEPROM中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
當(dāng)EEPROM中數(shù)據(jù)存滿時(shí)，新數(shù)據(jù)會(huì)擠掉舊數(shù)據(jù)的空間，即始終存有行車(chē)的最新數(shù)據(jù)。由于并行EEPROM的容量比較大，可以存儲(chǔ)相當(dāng)長(zhǎng)一段日期的行駛數(shù)據(jù)。
串行EEPROM用來(lái)存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)和對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，以提高數(shù)據(jù)記錄的可靠性，RAM用于對(duì)CPU內(nèi)部RAM的補(bǔ)充。
電源監(jiān)測(cè)看門(mén)狗對(duì)CPU工作電源和程序運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)電源電壓異?；虺绦蚺茱w時(shí)，強(qiáng)制CPU回到正常工作狀態(tài)。
鎖存器和地址譯碼器配合，按CPU指令選擇控制并行總線上連接的RAM、并行EEPROM或語(yǔ)音輸出電路的工作。
語(yǔ)音輸出電路中存有“速度超過(guò)XX公里”等各速度段的語(yǔ)音警示信號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)超速時(shí)，按CPU指令取出相應(yīng)速度段的語(yǔ)音信號(hào)，送至揚(yáng)聲器發(fā)出警示聲音。
需要解讀黑匣子中存儲(chǔ)的行駛數(shù)據(jù)時(shí)，用PDA向黑匣子發(fā)出紅外指令信號(hào)，黑匣子中紅外雙向通信口收到紅外信號(hào)，送到紅外數(shù)據(jù)譯碼器處理，變成CPU可以識(shí)別的數(shù)據(jù)指令，CPU即按指令要求的內(nèi)容從EEPROM中取出相應(yīng)的記錄，通過(guò)紅外數(shù)據(jù)譯碼器處理，變成適合雙向紅外通信口的數(shù)據(jù)格式，經(jīng)雙向紅外通信口變成紅外信號(hào)發(fā)送到PDA。
PDA收到數(shù)據(jù)后保存在內(nèi)部EEPROM中，專(zhuān)用系統(tǒng)軟件可對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)、通信、顯示、刪除等項(xiàng)操作。
PDA中記錄的數(shù)據(jù)可經(jīng)串行接口送到微機(jī)，黑匣子中記錄的數(shù)據(jù)也可經(jīng)串行口直接送到微機(jī)，由微機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理。
汽車(chē)安全警示記錄儀初始設(shè)定、語(yǔ)音警示和PDA解讀方法1、采用速度自適應(yīng)技術(shù)，通過(guò)對(duì)汽車(chē)(機(jī)動(dòng)車(chē))規(guī)定的某一實(shí)際速度進(jìn)行一次采樣、自動(dòng)計(jì)算后得到汽車(chē)的速度系數(shù)，可用于對(duì)已知或未知速度系數(shù)的車(chē)輛進(jìn)行速度系數(shù)的初始設(shè)定，具體為(1)汽車(chē)行駛至一定速度；(2)按下黑匣子設(shè)定按鍵完成設(shè)定；(3)黑匣子中的中央處理器CPU對(duì)設(shè)定時(shí)的速度脈沖進(jìn)行采樣，自動(dòng)計(jì)算后得到該車(chē)的速度系數(shù)，并保存在EEPROM中；2、汽車(chē)正常行駛時(shí)，中央處理器CPU依據(jù)該速度系數(shù)可以計(jì)算出汽車(chē)實(shí)際行駛中的任意行駛速度，CPU同時(shí)對(duì)速度和時(shí)鐘芯片提供的日期、時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將行駛數(shù)據(jù)包括日期、時(shí)間、速度、里程等，均記錄在并行EEPROM中，黑匣子對(duì)行駛狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，外接RAM用于補(bǔ)充中央處理器CPU內(nèi)部RAM數(shù)量的不足，串行EEPROM用于存儲(chǔ)臨時(shí)記錄和備份重要數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄的可靠性；3、黑匣子對(duì)行駛速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)汽車(chē)行駛速度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，黑匣子自動(dòng)發(fā)出各速度段的語(yǔ)音警示，提醒駕駛員不要超速行駛；4、使用帶有紅外接口的掌上電腦PDA作為數(shù)據(jù)采集顯示器，在掌上電腦PDA中寫(xiě)入專(zhuān)用系統(tǒng)程序，使PDA能夠與黑匣子進(jìn)行通信，并能夠按需要顯示從黑匣子中取出的數(shù)據(jù)，從而使PDA改裝成為專(zhuān)用的數(shù)據(jù)采集顯示器。
黑匣子可以通過(guò)串行接口或紅外接口與掌上電腦PDA進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。進(jìn)行紅外通信時(shí)，紅外數(shù)據(jù)譯碼器對(duì)發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)特征符合PDA紅外傳輸?shù)囊?，?shí)現(xiàn)黑匣子與PDA之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1、采用速度自適應(yīng)技術(shù)后，可以方便地對(duì)任意型號(hào)車(chē)輛進(jìn)行速度系數(shù)的初始設(shè)定，不必預(yù)先知道車(chē)輛的速度系數(shù)，不必對(duì)新車(chē)型進(jìn)行速度系數(shù)的反復(fù)跑車(chē)試驗(yàn)，可以一次完成初始設(shè)定，大大簡(jiǎn)化了黑匣子的安裝程序，有利黑匣子產(chǎn)品的實(shí)際推廣。
2、黑匣子與PDA之間實(shí)現(xiàn)了紅外數(shù)據(jù)雙向通信，不需要連接通信電纜，不需要插卡，不存在接觸不良的問(wèn)題，操作方便、通信可靠。
3、可充分利用PDA本身所具備的強(qiáng)大功能如大容量存儲(chǔ)空間、高分辯率液晶顯示、筆觸式菜單界面、手寫(xiě)中文輸入、中英文詞典、電話簿、記事本……等多項(xiàng)功能，使整個(gè)黑匣子系統(tǒng)體現(xiàn)出高科技產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
4、高速行駛時(shí)，黑匣子自動(dòng)發(fā)出各速度段的語(yǔ)音警示，使駕駛員不必頻繁注視儀表盤(pán)即可知道自己的行車(chē)速度，既可保證駕駛員集中精力于前方路面，又可提醒駕駛員不要超速行駛，達(dá)到預(yù)防事故的目的。


圖1是汽車(chē)安全警示記錄儀的電原理框圖。
中央處理器CPU采用51系列如89C52或其它系列單片機(jī)；串行接口采用標(biāo)準(zhǔn)RS232串行雙向通信接口；串行EEPROM采用24系列或25、93系列可電擦除、改寫(xiě)的串行EEPROM；并行EEPROM采用29系列可電擦除、改寫(xiě)的并行EEPROM；時(shí)鐘電路采用能提供年、月、日、時(shí)、分、秒的串行時(shí)鐘芯片；電源監(jiān)測(cè)看門(mén)狗用MAX813等具有電源監(jiān)測(cè)功能和看門(mén)狗功能的芯片；紅外數(shù)據(jù)譯碼器單獨(dú)使用一片89C2051或其它型號(hào)的單片機(jī)；雙向紅外通信口采用與PDA一致的紅外發(fā)射和接收芯片；語(yǔ)音電路采用帶有功率輸出的多段語(yǔ)音OTP結(jié)構(gòu)的芯片；鎖存器采用74HC573或373通用8位鎖存器；地址譯碼器采用2-4或3-8譯碼器。
在黑匣子中裝置了紅外接口，該紅外接口帶有能兼容PDA紅外數(shù)據(jù)特征的紅外數(shù)據(jù)譯碼器，使黑匣子具備了與PDA進(jìn)行紅外數(shù)據(jù)通信的功能。
汽車(chē)安全警示記錄儀初始設(shè)定、語(yǔ)音警示和PDA解讀方法黑匣子經(jīng)過(guò)信號(hào)接口電路接受汽車(chē)行駛數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)符合初始設(shè)定的條件時(shí)(黑匣子處于設(shè)定狀態(tài)、汽車(chē)行駛速度為60km/h或某一規(guī)定速度)撳下按鍵，即完成初始設(shè)定。黑匣子對(duì)設(shè)定時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到該汽車(chē)的速度系數(shù)并保存在EEPROM中，依據(jù)該速度系數(shù)可計(jì)算出汽車(chē)實(shí)際行駛中任意速度。汽車(chē)正常行駛時(shí)，黑匣子對(duì)行駛狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，行駛數(shù)據(jù)(如日期、時(shí)間、速度、里程等)均記錄在并行EEPROM中，外接RAM用于補(bǔ)充CPU內(nèi)部RAM數(shù)量的不足，串行EEPROM用于存儲(chǔ)臨時(shí)記錄和備份重要數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄的可靠性，行駛速度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，黑匣子自動(dòng)發(fā)出各速度段的語(yǔ)音警示，提醒駕駛員不要超速行駛。
黑匣子可以通過(guò)串行接口或紅外接口與PDA進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，PDA作為數(shù)據(jù)采集顯示器。進(jìn)行紅外通信時(shí)，紅外數(shù)據(jù)譯碼器對(duì)發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向處理，使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)的特征符合PDA紅外傳輸?shù)囊?，?shí)現(xiàn)黑匣子與PDA之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。在PDA中寫(xiě)入專(zhuān)用系統(tǒng)程序，使PDA能夠與黑匣子進(jìn)行通信，并能按需要顯示黑匣子中取出的數(shù)據(jù)。掌上電腦PDA中存儲(chǔ)的汽車(chē)行駛數(shù)據(jù)可通過(guò)串行通信傳到微機(jī)(計(jì)算機(jī))，由微機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理。黑匣子中汽車(chē)行駛數(shù)據(jù)也可直接傳到微機(jī)，由微機(jī)顯示、管理。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)安全警示記錄儀，其特征在于結(jié)構(gòu)具有黑匣子主機(jī)、帶有紅外接口的掌上電腦PDA，黑匣子主機(jī)包括中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、行駛數(shù)據(jù)信號(hào)接口、紅外接口、串行接口、語(yǔ)音輸出電路、時(shí)鐘電路；行駛數(shù)據(jù)信號(hào)接口包速度信號(hào)接口、制動(dòng)信號(hào)接口；存儲(chǔ)器包括串行EEPROM、并行EEPROM、RAM；紅外接口包括紅外數(shù)據(jù)譯碼器、雙向紅外通信口；語(yǔ)音輸出電路包括語(yǔ)言芯片、內(nèi)置或外接揚(yáng)聲器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)安全警示記錄儀，其特征在于速度信號(hào)接口和制動(dòng)信號(hào)接口與中央處理器CPU相連接，串行EEPROM與時(shí)鐘電路經(jīng)串行總線與中央處理器CPU相連接，RAM、并行EEPROM和語(yǔ)音電路由并行總線經(jīng)鎖存器、地址譯碼器與中央處理器CPU相連接；雙向紅外通信口、紅外數(shù)據(jù)譯碼器和串行雙向通信接口與中央處理器CPU相連接，揚(yáng)聲器與語(yǔ)音電路相連接；按鍵與中央處理器CPU相連；在讀取黑匣子數(shù)據(jù)時(shí)，帶有紅外接口的掌上電腦PDA通過(guò)紅外通信接口或串行雙向通信接口與黑匣子進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型汽車(chē)安全警示記錄儀及其初始測(cè)定、語(yǔ)音警示和PDA解讀方法，適于在機(jī)動(dòng)車(chē)上安裝使用。結(jié)構(gòu)具有黑匣子主機(jī)、帶有紅外接口的掌上電腦PDA。黑匣子主機(jī)包括中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、行駛數(shù)據(jù)信號(hào)接口、紅外接口、串行接口、語(yǔ)音輸出電路、時(shí)鐘電路。速度信號(hào)接口和制動(dòng)信號(hào)接口、雙向紅外通信口、串行雙向通信接口與中央處理器CPU相連接；串行EEPROM與時(shí)鐘電路經(jīng)串行總線與中央處理器相連；RAM、并行EEPROM和語(yǔ)音電路由并行總線經(jīng)鎖存器、地址譯碼器與中央處理器CPU相連；揚(yáng)聲器與語(yǔ)音電路相連接；在讀取黑匣子數(shù)據(jù)時(shí)，帶有紅外接口的掌上電腦PDA通過(guò)紅外通信接口或串行雙向通信接口與黑匣子進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
文檔編號(hào)B60R99/00GK2589291SQ0229304
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
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