專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)行駛記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車(chē)技術(shù)領(lǐng)域的監(jiān)控與管理技術(shù)，尤其涉及一種汽車(chē)行駛記錄儀。
背景技術(shù)：
汽車(chē)的行駛安全和管理是十分重要的問(wèn)題，由于汽車(chē)的運(yùn)行故障或駕駛員違章違規(guī)駕駛而釀成重大交通事故的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，同時(shí)交通管理部門(mén)為交通事故責(zé)任的確認(rèn)也投入了大量的人力、物力。目前，國(guó)內(nèi)外很多研究單位和企業(yè)正在研制開(kāi)發(fā)或生產(chǎn)類(lèi)似航空器上“黑匣子”的汽車(chē)行駛狀態(tài)的記錄儀，其用途一是車(chē)輛運(yùn)行的日常管理，即所記錄的運(yùn)行數(shù)據(jù)可為車(chē)輛的日常管理工作提供定量依據(jù)，如出車(chē)后的行駛路線、速度記錄、啟停次數(shù)、地點(diǎn)、超速等報(bào)警記錄，以及疲勞駕駛等情況，既可用作對(duì)駕駛員和車(chē)況的考核，亦可作為交警對(duì)行駛車(chē)輛違章檢查的依據(jù)；二是交通事故分析的量化依據(jù)，萬(wàn)一發(fā)生交通事故，可提取記錄的數(shù)據(jù)，分析車(chē)輛在事故發(fā)生前一段時(shí)間的行車(chē)情況，用以作為區(qū)分事故的責(zé)任所在的參考等。比較先進(jìn)的記錄儀還設(shè)置有全球定位系統(tǒng)接口，可實(shí)時(shí)掌握車(chē)輛的地理位置，并可傳遞部分測(cè)量參數(shù)。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，目前大部分記錄儀包括脈沖信號(hào)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集和處理電路，并與單片機(jī)聯(lián)接，單片機(jī)上具有全球定位系統(tǒng)接口，還聯(lián)接數(shù)據(jù)記錄儀、顯示屏、鍵盤(pán)和報(bào)警電路，單片機(jī)還具有輔助電路，還包括提供工作電源的電源電路。目前這一類(lèi)的記錄儀的不足在于一是記錄儀的工作電源直接利用汽車(chē)電源，因而其可靠性和抗干擾性較差；二是由于汽車(chē)上安裝的信號(hào)傳感器性能不一，現(xiàn)有的記錄儀數(shù)據(jù)采集電路的適應(yīng)性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的針對(duì)現(xiàn)有記錄儀存在的上述不足，提供一種工作穩(wěn)定、可靠，性能更優(yōu)越的汽車(chē)行駛記錄儀。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種汽車(chē)行駛記錄儀，包括單片機(jī)，單片機(jī)所接入的具有脈沖量信號(hào)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)的數(shù)據(jù)采集電路，單片機(jī)上設(shè)置的全球定位系統(tǒng)接口，單片機(jī)聯(lián)接的顯示屏、鍵盤(pán)、報(bào)警電路和設(shè)置的USB讀寫(xiě)裝置，以及為記錄儀提供工作源的電源電路等，其特征在于電源采用集散供電，車(chē)載電源至各工作負(fù)載之間不少于兩級(jí)穩(wěn)壓，首級(jí)穩(wěn)壓電路前設(shè)置有負(fù)壓保護(hù)電路和啟?？刂齐娐?；數(shù)據(jù)采集電路中設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路前設(shè)置有模擬量信號(hào)幅度控制電路；數(shù)據(jù)采集電路中開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入設(shè)置開(kāi)關(guān)量極性選擇跳線開(kāi)關(guān)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)展寬控制電路；數(shù)據(jù)采集電路中脈沖量信號(hào)輸入端設(shè)置有脈沖量的限幅控制電路。
本實(shí)用新型通過(guò)采用集散供電方式，不少于兩級(jí)穩(wěn)壓隔離，實(shí)施了信號(hào)隔離和提高了抗干擾性，設(shè)置負(fù)壓保護(hù)電路，以防電源線極性接反，設(shè)置啟停電路，可在單片機(jī)電路的作用下來(lái)控制電源的開(kāi)關(guān)和延遲；為使設(shè)置的A/D轉(zhuǎn)換電路正常工作，設(shè)置模擬量信號(hào)幅度控制電路，對(duì)信號(hào)進(jìn)行衰減和放大，使輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路的電壓變化幅度控制在合適的狀態(tài)；設(shè)置脈沖信號(hào)限幅控制電路，可對(duì)輸入脈沖信號(hào)的限幅，放大和整形，使輸入計(jì)數(shù)電路的信號(hào)能符合要求，提高了信號(hào)測(cè)試的可靠性。
數(shù)據(jù)采集電路中開(kāi)關(guān)量信號(hào)展寬控制電路由光電耦合器并聯(lián)電容及其輸入回路中串入的二極管組成；A/D轉(zhuǎn)換電路前的模擬量信號(hào)幅度控制電路由串接的集成電路LM324構(gòu)成的衰減電路和集成電路4051構(gòu)成的放大電路和可調(diào)電阻RW1、RW2組成；數(shù)據(jù)采集電路中脈沖量信號(hào)輸入端設(shè)置的脈沖量限幅控制電路由串接的集成電路LM324、集成電路4051和調(diào)節(jié)電阻R1、R2組成；本記錄儀分作四個(gè)獨(dú)立的功能模塊，即數(shù)據(jù)采集器模塊、數(shù)據(jù)記錄器模塊、顯示器模塊和GPS地球衛(wèi)星定位器模塊，數(shù)據(jù)采集器模塊中有電源電路和單片機(jī)，各模塊的相互聯(lián)接經(jīng)各自的串行通信口完成。
本實(shí)用新型考慮到汽車(chē)中安裝設(shè)備的空間有限，因而采用了積木化獨(dú)立功能模塊的組合形式，數(shù)據(jù)采集器模塊可懸掛安置，數(shù)據(jù)記錄器模塊密封式?jīng)_壓結(jié)構(gòu)，有利于三防要求，顯示器模塊采用嵌入式結(jié)構(gòu)，便于安裝到車(chē)輛駕駛臺(tái)上。


圖1為本實(shí)用新型技術(shù)方案框圖；圖2為本實(shí)用新型中電源集散供電示意框圖；圖3為本實(shí)用新型中開(kāi)關(guān)量極性選擇控制電路示意圖；圖4為本實(shí)用新型中開(kāi)關(guān)量信號(hào)展寬控制電路示意圖；圖5為本實(shí)用新型中模擬量信號(hào)幅度控制電路示意圖；圖6為本實(shí)用新型中脈沖量的限幅控制電路示意圖。
圖中，電阻R1～R2，電容C1，二極管D1，可調(diào)電阻RW1～RW2，集成電路IC1(LM324)，IC2(4051)，IC3(LM324)，IC4(4051)。
本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓電路、負(fù)壓保護(hù)電路等均是現(xiàn)有成熟的電路，只是在本實(shí)用新型中應(yīng)用，故不再提供相關(guān)電路圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型由單片機(jī)、單片機(jī)所接入的數(shù)據(jù)采集電路、單片機(jī)上設(shè)置的全球定位系統(tǒng)接口，單片機(jī)聯(lián)接的顯示屏、鍵盤(pán)、報(bào)警電路、USB讀寫(xiě)裝置，以及工作電源電路等構(gòu)成，本實(shí)用新型為保證可靠地自動(dòng)連續(xù)工作，對(duì)電源電路采用了集散供電方式，即由汽車(chē)電源統(tǒng)一供電，二級(jí)穩(wěn)壓的工作方式，第一級(jí)為+24V～+9VDC的開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓隔離，第二級(jí)是每塊電路板上的+5V穩(wěn)壓電源，分散為各自電路板供電，從而達(dá)到力求信號(hào)隔離，提高抗干擾性的目的，并在開(kāi)關(guān)電源前設(shè)置負(fù)壓保護(hù)電路，以防止電源線極性接反，本儀器不設(shè)電源開(kāi)關(guān)，而是由專(zhuān)用的微處理機(jī)電路來(lái)控制電源的開(kāi)關(guān)，即當(dāng)車(chē)門(mén)打開(kāi)或車(chē)輛加電，或發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)儀器即自動(dòng)加電，等以上信號(hào)均消失后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲后即行斷電；本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集電路中一是完善了開(kāi)關(guān)量信號(hào)和脈沖信號(hào)的采集，二是增加了模擬量信號(hào)的采集，開(kāi)關(guān)量信號(hào)采取了極性選擇和信號(hào)展寬，極性選擇通過(guò)設(shè)置跳線開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)；對(duì)開(kāi)關(guān)量的采集、記錄、顯示有一定的間隔時(shí)間，汽車(chē)中有一些開(kāi)關(guān)信號(hào)有閃爍，或出現(xiàn)時(shí)間較短，會(huì)使信號(hào)采集丟失，因而通過(guò)信號(hào)展寬的方法，延長(zhǎng)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間，保證記錄的準(zhǔn)確性；設(shè)置脈沖量的限幅控制電路，可通過(guò)該電路對(duì)輸入脈沖信號(hào)的限幅，放大和整形，使輸入計(jì)數(shù)電路的信號(hào)能符合要求；增加模擬量信號(hào)的采集，是因車(chē)輛的信號(hào)中有為數(shù)不少的是模擬電壓信號(hào)，但考慮到A/D轉(zhuǎn)換電路的正常工作范圍是有一定限制的，而汽車(chē)可提供的模擬電壓幅度則有大有小，為此，在A/D轉(zhuǎn)換電路之前，設(shè)計(jì)有信號(hào)衰減和放大電路，分別對(duì)信號(hào)進(jìn)行衰減和放大，使輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路的電壓變化幅度控制在合適的狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)行駛記錄儀，包括單片機(jī)，單片機(jī)所接入的具有脈沖量信號(hào)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)的數(shù)據(jù)采集電路，單片機(jī)上設(shè)置的全球定位系統(tǒng)接口，單片機(jī)聯(lián)接的顯示屏、鍵盤(pán)、報(bào)警電路和設(shè)置的USB讀寫(xiě)裝置，以及為記錄儀提供工作源的電源電路，其特征在于電源采用集散供電，車(chē)載電源至各工作負(fù)載之間不少于兩級(jí)穩(wěn)壓，首級(jí)穩(wěn)壓電路前設(shè)置有負(fù)壓保護(hù)電路和啟?？刂齐娐罚粩?shù)據(jù)采集電路中設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路前設(shè)置有模擬量信號(hào)幅度控制電路；數(shù)據(jù)采集電路中開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入設(shè)置開(kāi)關(guān)量極性選擇跳線開(kāi)關(guān)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)展寬控制電路；數(shù)據(jù)采集電路中脈沖量信號(hào)輸入端設(shè)置有脈沖量的限幅控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)行駛記錄儀，其特征在于數(shù)據(jù)采集電路中開(kāi)關(guān)量信號(hào)展寬控制電路由光電耦合器并聯(lián)電容及其輸入回路中串入的二極管組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)行駛記錄儀，其特征在于A/D轉(zhuǎn)換電路前的模擬量信號(hào)幅度控制電路由串接的集成電路LM324構(gòu)成的衰減電路和集成電路4051構(gòu)成的放大電路和可調(diào)電阻RW1～RW2組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)行駛記錄儀，其特征在于數(shù)據(jù)采集電路中脈沖量信號(hào)輸入端設(shè)置的脈沖量限幅控制電路由串接的集成電路LM324、集成電路4051和調(diào)節(jié)電阻R1、R2組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)行駛記錄儀，其特征在于本記錄儀分作四個(gè)獨(dú)立的功能模塊，即數(shù)據(jù)采集器模塊、數(shù)據(jù)記錄器模塊，顯示器模塊和GPS地球衛(wèi)星定位器模塊，數(shù)據(jù)采集器模塊中有電源電路和單片機(jī)，各模塊的相互聯(lián)接經(jīng)各自的串行通信口完成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車(chē)監(jiān)控與管理技術(shù)領(lǐng)域的一種汽車(chē)行駛記錄儀，以單片機(jī)為核心，連接有數(shù)據(jù)采集電路、全球定位系統(tǒng)接口、顯示屏等，主要特點(diǎn)是對(duì)電源電路采用了集散供電，不少于兩級(jí)穩(wěn)壓隔離的方式，數(shù)據(jù)采集電路中完善了脈沖量信號(hào)的采集和開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集，增加了模擬量信號(hào)的采集，本實(shí)用新型還采用了積木化獨(dú)立功能模塊的結(jié)合形式，本實(shí)用新型抗干擾性強(qiáng)，工作可靠，適用性強(qiáng)，可降低使用單位的運(yùn)行成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B60R16/02GK2649426SQ03278819
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者康明朝 申請(qǐng)人:康明朝