基于微傳感器的駕培科目識別終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車載電子通信設(shè)備，主要使用在機(jī)動車駕駛?cè)伺嘤?xùn)車輛上，用于幫助駕培管理部門指導(dǎo)和監(jiān)督駕校的教學(xué)活動，提高教學(xué)質(zhì)量。本發(fā)明的基于微傳感器的駕培科目識別終端，包括識別終端和微傳感器；所述微傳感器設(shè)置在車輛上，用于感知車輛狀態(tài)變化；所述識別終端用于接收微傳感器的狀態(tài)信號，并輸出結(jié)果。所述識別終端包括：包括CPU、51單片機(jī)、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；所述51單片機(jī)和數(shù)據(jù)處理模塊分別與CPU相連，所述51單片機(jī)的信號輸入端接車輛的倒車燈信號線；所述數(shù)據(jù)采集模塊信號輸入端與微陀螺儀連接，信號輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊相連。
【專利說明】基于微傳感器的駕培科目識別終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備，可廣泛使用在機(jī)動車駕駛?cè)伺嘤?xùn)車輛上，具備輔助測評駕駛員培訓(xùn)功能。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民收入的提高，車輛的保有率也逐年增加。但隨之而來的是交通事故發(fā)生率和發(fā)生量也逐漸增大。其中，相當(dāng)部分是由新手造成的，而個中原因是由于部分駕校管理不當(dāng)、法規(guī)課程培訓(xùn)不規(guī)范、教學(xué)管理活動比較隨意。甚至有的駕校為了吸引學(xué)員和降低成本，加快培訓(xùn)速度，減少訓(xùn)練科目，學(xué)時和訓(xùn)練科目造假，致使學(xué)員質(zhì)量根本得不到保證。因此，嚴(yán)格駕校培訓(xùn)管理，提高駕駛?cè)说乃?，從源頭強(qiáng)化駕駛?cè)说姆?、交通駕駛意識和駕駛?cè)说鸟{駛水平是減少交通事故數(shù)量的有效手段。
[0003]2012年，公安部、交通部聯(lián)合發(fā)文，強(qiáng)調(diào)要嚴(yán)格駕駛?cè)私逃芾?，其中重點提出了道路運輸管理機(jī)構(gòu)要全面推廣應(yīng)用計算機(jī)計時培訓(xùn)管理系統(tǒng)以監(jiān)督保證駕校培訓(xùn)質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是設(shè)計和生產(chǎn)一種機(jī)動車駕培科目識別終端，用于幫助駕培管理部門指導(dǎo)和監(jiān)督駕校的教學(xué)活動，提高教學(xué)質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明解決實際問題的技術(shù)方案是:
一種基于微傳感器的駕培科目識別終端，包括識別終端和微傳感器；
所述微傳感器設(shè)置在車輛上，用于感知車輛狀態(tài)變化；
所述識別終端用于接收微傳感器的狀態(tài)信號，并輸出結(jié)果。
[0006]所述微傳感器采用微陀螺儀，微陀螺儀的精度為I度/H。
[0007]該裝置還包括顯示裝置，用于顯示識別終端輸出的結(jié)果。
[0008]所述車輛狀態(tài)包括車輛角速度大小、角速度方向和檔位。
[0009]所述識別終端包括:包括CPU、51單片機(jī)、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；所述51單片機(jī)和數(shù)據(jù)處理模塊分別與CPU相連，所述51單片機(jī)的信號輸入端接車輛的倒車燈信號線；所述數(shù)據(jù)采集模塊信號輸入端與微陀螺儀連接，信號輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊相連。
[0010]所述數(shù)據(jù)采集模塊主要由信號調(diào)理電路、信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成。
[0011]本發(fā)明所涉及的終端設(shè)備可以接入微陀螺儀的輸入信號，并根據(jù)培訓(xùn)科目的不同特點和輸入信號的變化，綜合車輛檔位變化判斷出當(dāng)前的培訓(xùn)科目情況。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明的終端可以安裝在駕校的培訓(xùn)車輛上，并利用微傳感器對機(jī)動車駕駛?cè)说男熊嚑顟B(tài)信息進(jìn)行采集。
[0013]本發(fā)明可用于對駕校培訓(xùn)科目進(jìn)行指導(dǎo)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。
[0014]本發(fā)明還可以進(jìn)一步與控制系統(tǒng)連接，用以進(jìn)一步監(jiān)督駕陪人員課時，以及駕陪人員動作的規(guī)范性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的硬件原理圖。
[0016]圖2為數(shù)據(jù)采集模塊的硬件組成框圖。
【具體實施方式】
[0017]參照圖1所示，本發(fā)明的基于微傳感器的駕培科目識別終端，包括識別終端和微傳感器。
[0018]識別終端包括:包括CPU、51單片機(jī)、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；所述51單片機(jī)和數(shù)據(jù)處理模塊分別與CPU相連，所述51單片機(jī)的信號輸入端接車輛的倒車燈信號線；所述數(shù)據(jù)采集模塊信號輸入端與微陀螺儀連接，信號輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊相連。
[0019]本發(fā)明可接入的微傳感器有:微陀螺儀，微陀螺儀可以用來感應(yīng)角速度的大小和方向，并且采用的微陀螺儀精度在I度/H。
[0020]本發(fā)明的基于微傳感器的駕培科目識別終端的工作過程如下:
車輛啟動后，安裝在車輛上的微陀螺儀感知車輛狀態(tài)的變化，并輸出信號給識別終端，識別終端對信號進(jìn)行處理，并根據(jù)預(yù)設(shè)值判斷車輛處于何種狀態(tài)，進(jìn)而判定駕陪車輛在進(jìn)行何種科目訓(xùn)練。具體判定流程和方法如下:
51單片機(jī)主要負(fù)責(zé)檢測倒車燈信號線的輸入電壓，來判斷車輛的檔位信息。當(dāng)檢測到倒車燈信號線輸入電壓小于0.4V，即為低電平時，判斷車輛處于前進(jìn)擋位；輸入電壓大于
2.4V時，即為高電平，判斷車輛處于倒車擋位。
[0021]數(shù)據(jù)采集模塊主要負(fù)責(zé)完成將微陀螺儀輸出的角速度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。它主要由信號調(diào)理、信號放大和A/D轉(zhuǎn)換三個小模塊組成的。圖2是它的數(shù)據(jù)采集原理。
[0022]1.信號調(diào)理
設(shè)計時，應(yīng)充分考慮到微陀螺儀實際輸出信號的帶寬和動態(tài)范圍。微陀螺儀輸出信號的頻帶范圍一般為直流至IOOHz左右的緩慢變化的信號，但其中含有豐富的高頻載波信號，為此設(shè)計了一個由電阻和電容組成的低通濾波器，截止頻率為100Hz，降低高頻噪聲。
[0023]2.信號放大
對于微弱的信號，必須經(jīng)過放大，這樣才能提高A/D的分辨率，然后再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在這里用AD620AN放大器和電阻組成。AD620AN是一個低成本、高精確的放大器，放大范圍在I?1000內(nèi)，誤差只有40PP。
[0024]3.A/D 轉(zhuǎn)換
在這里用MSP430F135單片機(jī)里面內(nèi)嵌的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC12。ADC12模塊采樣速度快，最高可達(dá)200ksps，12位轉(zhuǎn)換精度，以及提供16路通道可供加速度計和陀螺儀同時采樣和轉(zhuǎn)換，這就保證了系統(tǒng)的實時性和提高系統(tǒng)精確度。同時有兩個電壓源可以編程6種參考電壓以及內(nèi)置時鐘發(fā)生器產(chǎn)生采樣周期?？梢钥闯?，ADC12模塊使用起來相當(dāng)靈活方便，對它的操作使用相關(guān)的控制寄存器就實現(xiàn)了。
[0025]數(shù)據(jù)處理模塊
從本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵角度分析，最突出的就是高精度和實時性問題。所以利用優(yōu)良的數(shù)據(jù)處理芯片可以大幅度的提高系統(tǒng)的可靠性。因此采用TI公司的C5000系列處理器。數(shù)據(jù)處理模塊輸出角度變化的數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)紺PU中，供科目識別使用。
[0026]本發(fā)明的工作過程如下:
針對倒車入庫的訓(xùn)練科目:微陀螺儀在倒檔時出現(xiàn)80-110度的水平方向變化，接著在車輛前進(jìn)擋時出現(xiàn)相反方向的80-110度水平方向變化，則表明正在進(jìn)行倒車入庫的訓(xùn)練科目。
[0027]進(jìn)一步，針對坡道定點停車和起步科目:微陀螺儀前進(jìn)擋時在垂直方向出現(xiàn)10-30度的方向變化，可判斷當(dāng)前培訓(xùn)科目為坡道定點停車和起步。
[0028]進(jìn)一步，針對側(cè)方停車的訓(xùn)練科目:微陀螺儀在倒檔時連續(xù)出現(xiàn)2個相反方向的50-80度，可判斷當(dāng)前培訓(xùn)科目為側(cè)方停車。
[0029]進(jìn)一步，針對曲線行駛的訓(xùn)練科目:微陀螺儀在車輛前進(jìn)時出現(xiàn)2個相反方向的110度以上水平方向變化，則表明正在進(jìn)行曲線行駛訓(xùn)練。
[0030]進(jìn)一步，針對直角轉(zhuǎn)彎的訓(xùn)練科目:微陀螺儀在車輛前進(jìn)時，在水平方向保持5秒以上不變后出現(xiàn)90度的水平方向變化，可判斷當(dāng)前培訓(xùn)科目為直角轉(zhuǎn)彎。
[0031]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，只要其以基本相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于微傳感器的駕培科目識別終端，其特征在于:包括識別終端和微傳感器； 所述微傳感器設(shè)置在車輛上，用于感知車輛狀態(tài)變化； 所述識別終端用于接收微傳感器的狀態(tài)信號，并輸出結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微傳感器的駕培科目識別終端，其特征在于:所述微傳感器采用微陀螺儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于微傳感器的駕培科目識別終端，其特征在于:所述微陀螺儀的精度為I度/H。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于微傳感器的駕培科目識別終端，其特征在于:還包括顯示裝置，用于顯示識別終端輸出的結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微傳感器的駕培科目識別終端，其特征在于:所述車輛狀態(tài)包括車輛角速度大小、角速度方向和檔位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微傳感器的駕培科目識別終端，其特征在于:所述識別終端包括:包括CPU、51單片機(jī)、數(shù)據(jù)處理模塊、和數(shù)據(jù)采集模塊；所述51單片機(jī)和數(shù)據(jù)處理模塊分別與CPU相連，所述51單片機(jī)的信號輸入端接車輛的倒車燈信號線；所述數(shù)據(jù)采集模塊信號輸入端與微陀螺儀連接，信號輸出端與51單片機(jī)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微傳感器的駕培科目識別終端，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊主要由信號調(diào)理電路、信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成。
【文檔編號】G09B19/16GK103714731SQ201310747441
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】葛曉嘉, 張長慶, 張恒, 王曉, 汪媛媛, 孫燕京, 陳敏, 彭美霞, 胡偉平, 郭嵱, 張傳帥, 陳建, 夏駿, 張龍敏, 甘華, 王鈺, 曹洪梅 申請人:江蘇中寰衛(wèi)星導(dǎo)航通信有限公司