專利名稱：一種智能汽車行駛記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能汽車行駛記錄儀。
背景技術(shù)：
汽車行駛記錄儀，亦稱“汽車黑匣子”，是對(duì)車輛行駛速度、時(shí)間、里程以及有關(guān)車 輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)并可通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝 置。汽車行駛記錄儀能夠完整準(zhǔn)確的記錄車輛在行駛過(guò)程中的狀態(tài)信息，對(duì)于遏制疲勞駕 駛、車輛違章，約束駕駛員的不良行為，分析鑒定交通事故，提高交通管理的執(zhí)法水平和運(yùn) 輸企業(yè)的管理水平，保障車輛運(yùn)行的安全有著重要的意義。隨著微電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，汽車行駛記錄儀的功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單純事故 記錄的功能，從發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，汽車行駛記錄儀勢(shì)必將與汽車其它電子系統(tǒng)(導(dǎo)航定位、 通訊、報(bào)警、測(cè)重、測(cè)溫、故障診斷等)相結(jié)合，向大容量、模塊化、系統(tǒng)化、數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸和 數(shù)據(jù)集成處理的方向發(fā)展。面對(duì)這種趨勢(shì)，傳統(tǒng)的汽車行駛記錄儀存在著以下不足1、系統(tǒng)功能的不斷擴(kuò)張，對(duì)汽車行駛記錄儀的擴(kuò)展性要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的通過(guò) 在主機(jī)上掛載新的傳感器模塊來(lái)進(jìn)行功能的擴(kuò)展到方法受到了諸如處理器性能、成本和可 靠性等方面的限制，迫切的需要一種新型的數(shù)據(jù)采集模式。2、導(dǎo)航定位信息在事故處理和車輛管理和監(jiān)控中越來(lái)越重要。傳統(tǒng)的汽車行駛 記錄儀大部分沒(méi)有對(duì)導(dǎo)航定位信息進(jìn)行采集，少數(shù)單單通過(guò)全球定位系統(tǒng)(GPS，Global Positioning System)進(jìn)行采集，但是在城市中使用時(shí)，由于受高層建筑、樹(shù)木和立體式交 通的影響而經(jīng)常無(wú)法準(zhǔn)確定位。目前迫切需要一種能提供位置信息的行駛記錄儀。3、傳統(tǒng)的汽車記錄儀的車輛狀態(tài)信息的采集，基本上是采用集中式采集的方法， 即所有的傳感器信號(hào)都直接連接到主機(jī)上，由主機(jī)統(tǒng)一處理。這樣的方法僅僅能完成少量 數(shù)據(jù)信息的采集，隨著記錄儀在車輛中的廣泛應(yīng)用，這種方式逐漸顯露出弊端。體現(xiàn)在以下 幾個(gè)方面(1)不利于記錄儀功能的拓展。隨著車輛傳感信息的增加，記錄儀的硬件上無(wú)法提 供更多的接口來(lái)完成數(shù)據(jù)的采集，使得記錄儀功能的拓展受到了限制。特別是系統(tǒng)定型后 任何功能的增減都需要繁瑣的硬件和軟件方面的改動(dòng)，不適合進(jìn)一步的功能擴(kuò)展。(2)隨著傳感器數(shù)量的增多，相應(yīng)的線纜大大增加，使得車輛的布線成為難題，大 大影響了車輛內(nèi)部美觀。(3)信號(hào)易受到干擾。傳感信號(hào)距離主機(jī)比較遠(yuǎn)的情況下，信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性受到 了很大的考驗(yàn)，由于汽車內(nèi)部電磁環(huán)境比較惡劣，模擬信號(hào)在傳輸過(guò)程中往往會(huì)受到很大 的干擾。(4)線路不具備故障檢測(cè)功能，使得局部的傳感器損壞往往會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。 發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的一種系統(tǒng)擴(kuò)展性好，穩(wěn)定性好，使用方便，控制靈活的智能汽車行駛記錄儀。一種智能汽車行駛記錄儀，包括一信號(hào)采集模塊，用于采集汽車行駛過(guò)程中的信號(hào)數(shù)據(jù)；一微處理器，與信號(hào)采集模塊連接，用于對(duì)所述信號(hào)采集模塊采集到的信號(hào)數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理；一實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，與微處理器連接，用于提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘；一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，通過(guò)數(shù)據(jù)通信模塊與微處理器連接，用來(lái)存儲(chǔ)汽車行駛過(guò)程中 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)；一掉電保護(hù)模塊，與微處理器連接，用于在掉電發(fā)生時(shí)對(duì)當(dāng)前尚未保存的實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)分別處理和存儲(chǔ)；一人機(jī)接口模塊，與微處理器連接，用于進(jìn)行輸入輸出操作；一電源模塊，與微處理器連接，給微處理器提供電力。優(yōu)選地，所述的微處理器通過(guò)CAN總線接口模塊與信號(hào)采集模塊連接。所述CAN 總線接口 一端與微處理器連接，另一端與信號(hào)采集模塊連接，通過(guò)使用所述CAN總線接口， 采集到的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸距離能達(dá)到10Km，傳輸速度能達(dá)到IMbit/S。優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)通信模塊與微處理器通過(guò)通用串行總線連接。優(yōu)選地，所述人機(jī)接口模塊由操作按鍵、顯示面板、指示燈、蜂鳴器以及打印串口 組成。所述操作按鍵可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打印輸出以及數(shù)據(jù)的上傳和下載以及車輛特征系數(shù)的 設(shè)定等操作；所述顯示面板主要是顯示各類信息，包括駕駛員代碼、實(shí)時(shí)時(shí)間、實(shí)時(shí)日期、實(shí) 時(shí)車速以及各類報(bào)警提示等；所述指示燈是顯示本實(shí)用新型是否處于正常工作狀態(tài)，指示 燈為綠色表明本實(shí)用新型工作正常，指示燈若為紅色則表明本實(shí)用新型工作故障；所述蜂 鳴器為報(bào)警之用，當(dāng)汽車超速或駕駛員疲勞駕駛，蜂鳴器則工作；所述打印串口連接外圍打 印設(shè)備。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊是由用來(lái)存儲(chǔ)汽車在行駛過(guò)程中采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的鐵 電存儲(chǔ)器(FRAM)與用來(lái)存儲(chǔ)汽車歷史數(shù)據(jù)的U盤兩部分組成。所述數(shù)據(jù)通信模塊與微處理器連接，通過(guò)采用通用串行總線(USB，Universal Serial Bus)將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)容為實(shí)時(shí)時(shí)鐘、事故疑點(diǎn)數(shù)據(jù)、最近360小時(shí) 內(nèi)車輛行駛速度數(shù)據(jù)、對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的車輛行駛里程數(shù)據(jù)、車輛識(shí)別代號(hào)、車牌號(hào)碼、車牌 分類、駕駛員代碼、駕駛證證號(hào)、車輛特征系數(shù)。所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路用于提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘，當(dāng)汽車發(fā)生超速、駕駛員疲勞駕駛等情況 時(shí)，所述微處理器從所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路讀取實(shí)時(shí)時(shí)間進(jìn)行處理和保存，以便日后打印輸出。所述掉電保護(hù)模塊為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的保存提供了一種安全機(jī)制，當(dāng)系統(tǒng)供電電壓低于 某個(gè)特定值時(shí)，所述掉電保護(hù)電路認(rèn)為掉電發(fā)生，于是觸發(fā)相應(yīng)的中斷，在中斷處理程序 中，所述微處理器將對(duì)當(dāng)前尚未保存的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分別處理和存儲(chǔ)，從而避免數(shù)據(jù)的丟失；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊由鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)與U盤組成，所述鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)具 有存儲(chǔ)速度快、掉電不丟數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，用來(lái)存儲(chǔ)汽車在行駛過(guò)程中采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所述 U盤具有容量巨大，通用性好的特點(diǎn)，用來(lái)存儲(chǔ)汽車的歷史數(shù)據(jù)；所述信號(hào)采集模塊采集三路信號(hào)模擬量信號(hào)、數(shù)字量信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)，所述模 擬量信號(hào)包括水溫、油壓、油量；所述數(shù)字量信號(hào)包括車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；開(kāi)關(guān)量信號(hào)包括大燈、左燈、右燈、遠(yuǎn)光燈、近光燈、前門、后門、點(diǎn)火、剎車、雨刷、中控鎖。本實(shí)用新型采用CAN總線用于汽車內(nèi)部各種數(shù)據(jù)的采集，具有很好的可擴(kuò)展性和 可移植性，存儲(chǔ)器采用鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)和U盤相互配合存儲(chǔ)的方式，具有存儲(chǔ)速度快，掉 電不丟數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，另外，本實(shí)用新型還具有存儲(chǔ)的行車數(shù)據(jù)各類齊全、性能可靠、接線簡(jiǎn) 單、使用方便、控制靈活、成本低廉、操作使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)中擁有廣闊的前景。

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型工作流程圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作優(yōu)選地具體的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍并不限于此。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種智能汽車行駛記錄儀，包括電源模塊1、數(shù)據(jù) 通信模塊2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊3、人機(jī)接口模塊4、掉電保護(hù)模塊5、微處理器6、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 7、CAN總線接口模塊8以及信號(hào)采集模塊9。所述電源模塊1與微處理器6連接，給微處理器6提供電力，為本實(shí)用新型提供能 源；所述數(shù)據(jù)通信模塊2與微處理器6連接，通過(guò)采用通用串行總線(USB，Universal Serial Bus)將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)容為實(shí)時(shí)時(shí)鐘、事故疑點(diǎn)數(shù)據(jù)、最近360小時(shí) 內(nèi)車輛行駛速度數(shù)據(jù)、對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的車輛行駛里程數(shù)據(jù)、車輛識(shí)別代號(hào)、車牌號(hào)碼、車牌 分類、駕駛員代碼、駕駛證證號(hào)、車輛特征系數(shù)；所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊3包含一實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，其與微處理器6連接，提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘， 當(dāng)汽車發(fā)生超速、駕駛員疲勞駕駛等情況時(shí)，所述微處理器6從所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路讀取實(shí) 時(shí)時(shí)間進(jìn)行處理和保存，以便日后打印輸出；所述人機(jī)接口模塊4由操作按鍵、顯示面板、指示燈、蜂鳴器以及打印串口組成， 所述操作按鍵可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打印輸出以及數(shù)據(jù)的上傳和下載以及車輛特征系數(shù)的設(shè)定 等操作；所述顯示面板主要是顯示各類信息，包括駕駛員代碼、實(shí)時(shí)時(shí)間、實(shí)時(shí)日期、實(shí)時(shí)車 速以及各類報(bào)警提示等；所述指示燈是顯示本實(shí)用新型是否處于正常工作狀態(tài)，指示燈為 綠色表明本實(shí)用新型工作正常，指示燈若為紅色則表明本實(shí)用新型工作故障；所述蜂鳴器 為報(bào)警之用，當(dāng)汽車超速或駕駛員疲勞駕駛，蜂鳴器則工作；所述打印串口連接外圍打印設(shè) 備；所述掉電保護(hù)模塊5包含一掉電保護(hù)電路，其與微處理器6連接，為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的保 存提供了一種安全機(jī)制，當(dāng)系統(tǒng)供電電壓低于某個(gè)特定值時(shí)，所述掉電保護(hù)電路認(rèn)為掉電 發(fā)生，于是觸發(fā)相應(yīng)的中斷，在中斷處理程序中，所述微處理器6將對(duì)當(dāng)前尚未保存的實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)分別處理和存儲(chǔ)，從而避免數(shù)據(jù)的丟失；所述微處理器6與電源模塊1、數(shù)據(jù)通信模塊2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊3、人機(jī)接口模塊4、 掉電保護(hù)模塊5、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7以及CAN總線接口模塊8連接，主要是對(duì)所述信號(hào)采集模 塊9采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；[0040]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7與微處理器6連接，其由鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)與U盤組成，所 述鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)具有存儲(chǔ)速度快、掉電不丟數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，用來(lái)存儲(chǔ)汽車在行駛過(guò)程中 采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所述U盤具有容量巨大，通用性好的特點(diǎn)，用來(lái)存儲(chǔ)汽車的歷史數(shù)據(jù)；所述CAN總線接口模塊8 一端與微處理器6連接，另一端與信號(hào)采集模塊9連接， 通過(guò)使用所述CAN總線接口模塊8，采集到的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸距離能達(dá)到10Km，傳輸速度能達(dá) 到 IMbit/S ；所述信號(hào)采集模塊9采集三路信號(hào)模擬量信號(hào)、數(shù)字量信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)，所述 模擬量信號(hào)包括水溫、油壓、油量；所述數(shù)字量信號(hào)包括車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；開(kāi)關(guān)量信號(hào) 包括大燈、左燈、右燈、遠(yuǎn)光燈、近光燈、前門、后門、點(diǎn)火、剎車、雨刷、中控鎖。如圖2所示，本實(shí)用新型的工作流程如下1、系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化是微處理器6工作的各個(gè)模塊的初始設(shè)置，系統(tǒng)初始化保證了單片機(jī) 各工作模塊的正確運(yùn)行，是各個(gè)任務(wù)正確工作的基礎(chǔ)。2、系統(tǒng)設(shè)備自檢記錄儀開(kāi)機(jī)后要進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備的自檢。設(shè)備自檢是檢查各個(gè)硬件模塊是否工作正 常，如果不正常就需要屏蔽該設(shè)備，工作故障通過(guò)顯示屏和紅色指示燈閃爍指示故障信息。3、任務(wù)功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能任務(wù)實(shí)現(xiàn)是整個(gè)系統(tǒng)軟件中最重要的部分，它保證了記錄儀各功能的實(shí) 現(xiàn)。記錄儀的功能任務(wù)可劃分為如下方面駕駛員信息讀取與更新、車輛速度采集、時(shí)間信 息采集、車輛行駛數(shù)據(jù)的保存、行駛信息的顯示和報(bào)警。采集車輛速度后，需要對(duì)速度進(jìn)行超速判斷，如果車輛速度超過(guò)預(yù)先設(shè)定的速度 門限，則進(jìn)行聲光的報(bào)警處理，提醒駕駛員注意行車安全按，并將超速的時(shí)間、地點(diǎn)以及駕 駛員信息記錄到存儲(chǔ)器中。采集車輛駕駛時(shí)間后，需要進(jìn)行駕駛員疲勞駕駛的判斷。記錄儀可不間斷的記錄 同一駕駛員從開(kāi)始駕駛以來(lái)連續(xù)(休息不到20分鐘)駕駛時(shí)間，如果該駕駛員連續(xù)駕駛時(shí) 間超過(guò)4個(gè)小時(shí)(可預(yù)先設(shè)定)，則記錄儀判定該駕駛員已經(jīng)處于疲勞駕駛狀態(tài)，記錄儀記 錄該駕駛員的駕駛時(shí)間，駕駛里程，駕駛起始終止地點(diǎn)，疲勞駕駛時(shí)間，疲勞駕駛里程，疲勞 駕駛起始終止點(diǎn)等駕駛信息，并在該駕駛員疲勞駕駛時(shí)間內(nèi)，每隔10分鐘進(jìn)行語(yǔ)音燈光報(bào) 警提示，直到該駕駛員停止駕駛。4、任務(wù)數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)通過(guò)狀態(tài)字和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的方式，實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序和主程序任務(wù)之間的信 息交互和運(yùn)行控制。每個(gè)任務(wù)都有自己的任務(wù)狀態(tài)字和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，前臺(tái)運(yùn)行的對(duì)應(yīng)任務(wù) 的中斷服務(wù)程序接收到任務(wù)數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，并改寫任務(wù)狀態(tài)字。后臺(tái) 運(yùn)行的任務(wù)程序在檢測(cè)到狀態(tài)字改變后，處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，從而完成任務(wù)功能的 實(shí)現(xiàn)。最后應(yīng)當(dāng)指出的是以上所述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，而不是用來(lái)限定本實(shí) 用新型的實(shí)施范圍的，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施 方式，均為本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍所覆蓋。
權(quán)利要求1.一種智能汽車行駛記錄儀，其特征在于包括一信號(hào)采集模塊，用于采集汽車行駛過(guò)程中的信號(hào)數(shù)據(jù)；一微處理器，與信號(hào)采集模塊連接，用于對(duì)所述信號(hào)采集模塊采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理；一實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，與微處理器連接，用于提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘；一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，通過(guò)數(shù)據(jù)通信模塊與微處理器連接，用來(lái)存儲(chǔ)汽車行駛過(guò)程中的實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)；一掉電保護(hù)模塊，與微處理器連接，用于在掉電發(fā)生時(shí)對(duì)當(dāng)前尚未保存的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分 別處理和存儲(chǔ)；一人機(jī)接口模塊，與微處理器連接，用于進(jìn)行輸入輸出操作；一電源模塊，與微處理器連接，給微處理器提供電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車行駛記錄儀，其特征在于所述的微處理器通過(guò)CAN 總線接口模塊與信號(hào)采集模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車行駛記錄儀，其特征在于所述的數(shù)據(jù)通信模塊與 微處理器通過(guò)通用串行總線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車行駛記錄儀，其特征在于所述人機(jī)接口模塊由操 作按鍵、顯示面板、指示燈、蜂鳴器以及打印串口組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車行駛記錄儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊是由 用來(lái)存儲(chǔ)汽車在行駛過(guò)程中采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的鐵電存儲(chǔ)器與用來(lái)存儲(chǔ)汽車歷史數(shù)據(jù)的U 盤兩部分組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能汽車行駛記錄儀，包括電源模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、人機(jī)接口模塊、掉電保護(hù)模塊、微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、CAN總線接口模塊以及信號(hào)采集模塊。本實(shí)用新型采用CAN總線用于汽車內(nèi)部各種數(shù)據(jù)的采集，具有很好的可擴(kuò)展性和可移植性，存儲(chǔ)器采用鐵電存儲(chǔ)器和U盤相互配合存儲(chǔ)的方式，具有存儲(chǔ)速度快，掉電不丟數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，另外，本實(shí)用新型還具有存儲(chǔ)的行車數(shù)據(jù)各類齊全、性能可靠、接線簡(jiǎn)單、使用方便、控制靈活、成本低廉、操作使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)中擁有廣闊的前景。
文檔編號(hào)G07C5/08GK201788532SQ20102028355
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者俞承永, 徐慧英, 朱信忠 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)