專利名稱：汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置。
背景技術(shù)：
汽車時(shí)代的來臨，使道路交通事故在人類安全事故中所占的比例越來越大。由于在汽車 行駛過程中沒辦法監(jiān)測(cè)到一些數(shù)據(jù)，如胎溫、胎壓等，當(dāng)這些數(shù)據(jù)達(dá)到警戒位置時(shí)也沒有辦 法及時(shí)獲知并進(jìn)行報(bào)警提示，從而導(dǎo)致交通事故的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提出一種汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置， 從而解決了汽車行駛過程中遇到超時(shí)、超壓或超溫時(shí)及時(shí)報(bào)警避免發(fā)生交通意外的問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)、制造一種汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，包 括主控單元、顯示裝置以及監(jiān)測(cè)單元；所述主控單元與所述監(jiān)測(cè)單元通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接 ;所述主控單元與所述顯示裝置通過串口連接；所述主控單元內(nèi)設(shè)時(shí)鐘控制單元。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述監(jiān)測(cè)單元設(shè)有無線射頻模塊、傳感器模塊以及數(shù)據(jù)采集模 塊；所述無線射頻模塊將所述數(shù)據(jù)采集模塊從所述傳感器模塊上獲取的數(shù)據(jù)傳輸給所述主控 單元。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述無線網(wǎng)絡(luò)為兼容IEEE 802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的無線 網(wǎng)絡(luò)；所述無線網(wǎng)絡(luò)可組成星型、樹形或蜂窩型網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述主控單元設(shè)有無線射頻模塊、存儲(chǔ)模塊、接口裝置以及轉(zhuǎn) 換器；所述無線射頻模塊用于進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸；所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)時(shí)間、溫度、壓力 數(shù)據(jù)；所述轉(zhuǎn)換器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將被控對(duì)象進(jìn)行測(cè)量 得到的模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息傳輸給所述主控單元進(jìn)行相關(guān)處理；所述主控單元輸出的數(shù) 字形式控制量通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)控制被控對(duì)象；所述接口裝置為可外接存 儲(chǔ)器的串行接口。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述傳感器模塊為胎壓傳感器；所述胎壓傳感器安裝在輪胎鋼 圈上；所述胎壓傳感器設(shè)有電壓比較器、連接外部輸入的八位門限調(diào)整器、帶有正溫度系數(shù) 的熱敏電阻、雙通道的復(fù)用器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及取樣電容；所述門限調(diào)整器通過調(diào)整門限和監(jiān)控外部器件輸出引腳的狀態(tài)檢査是達(dá)到低壓門限或進(jìn)行八位模數(shù)轉(zhuǎn)換；通過電流源驅(qū)動(dòng)帶 有正溫度系數(shù)的熱敏電阻，產(chǎn)生電壓降以測(cè)量溫度；所述通過雙通道的復(fù)用器將壓力信號(hào)或 溫度信號(hào)送到所述取樣電容中，所述電壓比較器監(jiān)測(cè)所述取樣電容并產(chǎn)生數(shù)字溫度輸出信號(hào)
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述傳感器模塊為溫度傳感器；所述溫度傳感器安裝在待測(cè)溫 部位；所述溫度傳感器轉(zhuǎn)換溫度信號(hào)為串行數(shù)字信息；所述溫度傳感器為單線接口；所述溫 度傳感器可設(shè)定溫度報(bào)警上下限值。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述顯示裝置為點(diǎn)陣圖形式液晶顯示模塊；所述主控單元將數(shù) 據(jù)信息在所述液晶顯示模塊中進(jìn)行顯示。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有軟件處理模塊；所述 軟件處理模塊包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串口通訊模塊、時(shí)鐘模塊 和顯示模塊；所述軟件處理模塊對(duì)時(shí)間、日期及駕駛時(shí)間進(jìn)行采集、記錄以及存儲(chǔ)；所述軟 件處理模塊對(duì)車輛行駛時(shí)的溫度、胎壓進(jìn)行測(cè)量、記錄以及存儲(chǔ)。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有報(bào)警裝置；所述報(bào)警 裝置用于對(duì)超溫、超時(shí)或超壓進(jìn)行警示并通過所述顯示裝置顯示超溫、超時(shí)或超壓值。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是，所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有GPS定位模塊；所述 GPS定位模塊同所述主控單元連接并可通過所述顯示裝置顯示位置指示。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用單片機(jī)為核心對(duì)所有的信號(hào)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了集中控 制，使系統(tǒng)非常容易進(jìn)行信息通信；通過對(duì)汽車超時(shí)行駛、輪胎超壓超溫、發(fā)動(dòng)機(jī)超溫的監(jiān) 控，避免行車途中發(fā)生交通意外；通過疲勞駕駛提示報(bào)警及記錄，有效的預(yù)防司機(jī)疲勞駕駛 ，使長途運(yùn)輸行車得到有效的安全保障。


圖1是本發(fā)明汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置連接框圖。 圖2是本發(fā)明汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置一時(shí)鐘模塊示意框圖。 圖3是本發(fā)明汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置溫度傳感器連接框圖。 圖4是本發(fā)明汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置軟件模塊處理示意圖。 圖5是本發(fā)明汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置MPXY8020A的引腳排列示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。記錄裝置，包括主控單元l、顯示裝置以及監(jiān)測(cè)單元2;所述主 控單元1與所述監(jiān)測(cè)單元2通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；所述主控單元l與所述顯示裝置通過串口 連接；所述主控單元1內(nèi)設(shè)時(shí)鐘控制單元14。
所述監(jiān)測(cè)單元設(shè)有無線射頻模塊、傳感器模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊；所述無線射頻模塊將 所述數(shù)據(jù)采集模塊從所述傳感器模塊上獲取的數(shù)據(jù)傳輸給所述主控單元l。
所述無線網(wǎng)絡(luò)為兼容IEEE 802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)；所述無線網(wǎng)絡(luò)可組 成星型、樹形或蜂窩型網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
所述主控單元l設(shè)有無線射頻模塊ll、存儲(chǔ)模塊12、接口裝置以及轉(zhuǎn)換器；所述無線射 頻模塊ll用于進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸；所述存儲(chǔ)模塊12用于存儲(chǔ)時(shí)間、溫度、壓力數(shù)據(jù)；所述轉(zhuǎn) 換器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將被控對(duì)象進(jìn)行測(cè)量得到的模擬信 息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息傳輸給所述主控單元l進(jìn)行相關(guān)處理；所述主控單元l輸出的數(shù)字形式控制 量通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)控制被控對(duì)象；所述接口裝置為可外接存儲(chǔ)器的串行 接口13。
所述傳感器模塊為胎壓傳感器21;所述胎壓傳感器21安裝在輪胎鋼圈上；所述胎壓傳感 器21設(shè)有電壓比較器、連接外部輸入的八位門限調(diào)整器、帶有正溫度系數(shù)的熱敏電阻、雙通 道的復(fù)用器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及取樣電容；所述門限調(diào)整器通過調(diào)整門限和監(jiān)控外部器件輸出 弓1腳的狀態(tài)檢査是達(dá)到低壓門限或進(jìn)行八位模數(shù)轉(zhuǎn)換；通過電流源驅(qū)動(dòng)帶有正溫度系數(shù)的熱 敏電阻，產(chǎn)生電壓降以測(cè)量溫度；所述通過雙通道的復(fù)用器將壓力信號(hào)或溫度信號(hào)送到所述 取樣電容中，所述電壓比較器監(jiān)測(cè)所述取樣電容并產(chǎn)生數(shù)字溫度輸出信號(hào)。
所述傳感器模塊為溫度傳感器22;所述溫度傳感器22安裝在待測(cè)溫部位；所述溫度傳感 器22轉(zhuǎn)換溫度信號(hào)為串行數(shù)字信息；所述溫度傳感器22為單線接口；所述溫度傳感器22可設(shè) 定溫度報(bào)警上下限值。
所述顯示裝置為點(diǎn)陣圖形式液晶顯示模塊3;所述主控單元l將數(shù)據(jù)信息在所述液晶顯示 模塊中3進(jìn)行顯示。
所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有軟件處理模塊；所述軟件處理模塊包括數(shù)據(jù)收 發(fā)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串口通訊模塊、時(shí)鐘模塊和顯示模塊；所述軟件處 理模塊對(duì)時(shí)間、日期及駕駛時(shí)間進(jìn)行采集、記錄以及存儲(chǔ)；所述軟件處理模塊對(duì)車輛行駛時(shí) 的溫度、胎壓進(jìn)行測(cè)量、記錄以及存儲(chǔ)。
所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有報(bào)警裝置；所述報(bào)警裝置用于對(duì)超溫、超時(shí)或 超壓進(jìn)行警示并通過所述顯示裝置顯示超溫、超時(shí)或超壓值。所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有GPS定位模塊；所述GPS定位模塊同所述主控單 元連接并可通過所述顯示裝置顯示位置指示。
實(shí)際應(yīng)用中時(shí)， 一種基于Zigbee無線射頻傳輸?shù)臒o線汽車黑匣子，可以存儲(chǔ)車輛行駛過 程中不同時(shí)段的操作和狀態(tài)信息(如溫度，胎壓等)而如果該指標(biāo)超過正常范圍則報(bào)警。需 要使用行車數(shù)據(jù)時(shí)，可通過USB接口或U盤直接讀取數(shù)據(jù)連接到計(jì)算機(jī)上讀取，通過對(duì)輪胎內(nèi) 部的壓力和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，能夠?qū)Ω邏?、高溫、低壓的異常情況進(jìn)行 報(bào)警，從而提高行車的安全行。能夠有效的防止疲勞駕駛，車輛超速和違章、約束駕駛員的 不良行為、分析鑒定事故、提高交通的管理執(zhí)法水平和運(yùn)輸管理水平、保障車輛運(yùn)行安全。
該汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，記錄儀(即主控單元l)安裝于汽車上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并 記錄車輛的行駛數(shù)據(jù)；傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車胎壓、胎溫、機(jī)箱溫度等信息并通過 Zigbee模塊發(fā)射給中心節(jié)點(diǎn)記錄儀；管理計(jì)算機(jī)通過RS232串行口對(duì)記錄儀進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取， 并對(duì)原始記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
胎壓和胎溫的檢測(cè)通過Zigbee射頻模塊與主機(jī)通信，該系統(tǒng)包括一裝設(shè)于輪胎鋼圈上的 無線監(jiān)測(cè)傳送裝置及一可供裝設(shè)在車體駕駛座內(nèi)的數(shù)字接收-顯示裝置。當(dāng)胎壓和胎溫超標(biāo) 時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)。
發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)箱溫度檢測(cè)模塊通過Zigbee射頻模塊與主機(jī)通信，主機(jī)接收到溫度信息后即可 顯示，并判別超溫報(bào)警。
軟件處理模塊劃分為以下幾部分:數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理部分、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分、通訊 部分(USB通訊)、顯示部分、胎壓模塊、溫度模塊，是以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)。在以 單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)中，所有的汽車信號(hào)及系統(tǒng)內(nèi)部處理過程，液晶顯示等都要經(jīng)過單 片機(jī)來處理完成。傳感器對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行測(cè)量得到模擬信號(hào)，經(jīng)過多路開關(guān)、采樣保持器、 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)等后生成數(shù)字信號(hào)傳給處理器，處理器再用相應(yīng)的算法經(jīng)過相應(yīng)的計(jì)算 處理制器，并與設(shè)定值比較，輸出數(shù)字形式的控制量，再經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換(D/A)和保持器后，送 執(zhí)行器控制各被控變量。
同時(shí)，主控單元還要對(duì)所得到的數(shù)據(jù)(時(shí)間、超壓、超時(shí)、超溫等)進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)還 具有實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，報(bào)警等功能。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，選用數(shù)字傳感器提高系統(tǒng)抗干擾能力，選用I2C、 SPI等 串行總線的接口芯片，簡(jiǎn)化控制器資源的應(yīng)用。
無線傳輸模塊采用MG2455TA1， MG2455TAl是采用韓國RadioPulse公司芯片MG2455的無線 短距離通信的解決方案。完全兼容IEEE 802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee標(biāo)準(zhǔn)。在空曠場(chǎng)合，通信距離可以達(dá)到200m。其功耗很低，在睡眠模式下，電流消耗低于luA。在接收狀態(tài)下，電流消 耗為33. 2mA。在發(fā)送狀態(tài)下，0dBm時(shí)的電流消耗為30. 6mA，8dBm時(shí)的電流消耗為43mA。 MG2455TA1無線通信模塊，集成了符合ZIGBEE協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器和微處理器，它具有通 訊距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活、性能可靠穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)和特性；可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、 一點(diǎn)對(duì) 多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)之間的設(shè)備間數(shù)據(jù)的透明傳輸；可組成星型、樹型和蜂窩型網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 。它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣播方式發(fā)送、按照目標(biāo)地址發(fā)送模式，除可實(shí)現(xiàn)一般的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)通 信功能外，還可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通訊。
對(duì)于胎壓的監(jiān)測(cè)，壓力監(jiān)控主要通過一個(gè)電壓比較器來比較測(cè)試電壓，同時(shí)用一個(gè)連接 外部輸入的8位門限調(diào)整器來實(shí)現(xiàn)，通過調(diào)整門限和監(jiān)控外部器件輸出引腳的狀態(tài)可以檢査 系統(tǒng)是達(dá)到低壓門限，還是進(jìn)行8位A/D轉(zhuǎn)換。通過一個(gè)電流源可驅(qū)動(dòng)帶有正溫度系數(shù)的 熱敏電阻，從而使其產(chǎn)生電壓降以測(cè)量溫度，這個(gè)電壓的室溫值是由工廠通過E E P R OM 修正寄存器來調(diào)整的。通過雙通道的復(fù)用器可以確定是壓力信號(hào)還是溫度信號(hào)并將其送到一 個(gè)取樣電容中，這個(gè)取樣電容可由一個(gè)帶門限調(diào)節(jié)的電壓比較器監(jiān)控，以使其產(chǎn)生數(shù)字溫度 輸出信號(hào)，如圖5所示。
如圖2，時(shí)鐘芯片S-35390A，可以在超低消耗電流、寬工作電壓范圍內(nèi)工作的2線CM0S實(shí) 時(shí)時(shí)鐘IC。工作電壓為1.3V 5. 5 V，可適用于從主電源電壓開始到備用電源電壓驅(qū)動(dòng)為止的 寬幅度的電源電壓。通過0.25yA的計(jì)時(shí)消耗電流和1. 1 V計(jì)時(shí)工作電壓，可大幅度地改善電 池的持續(xù)時(shí)間。擁有以下特點(diǎn)低消耗電流0.25yA典型值(VDD二3.0V， Ta= 25° C); 寬工 作電壓范圍1.3V 5. 5V;最低計(jì)時(shí)工作電壓l. 1 V;內(nèi)置時(shí)鐘調(diào)整功能；內(nèi)置用戶自由寄
存器；2線(I2C-BUS)方式的CPU界面；內(nèi)置報(bào)警中斷器；內(nèi)置電源切斷以及電源接通時(shí)的
標(biāo)記生成電路；內(nèi)置穩(wěn)壓電路；封裝8-Pin SOP(JEDEC) ， 8-Pin TSSOP， SNT-8A。
如圖3中，溫度傳感器DS1820，可把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理。由于 每片DS1820含有唯一的硅串行數(shù)所以在一條總線上可掛接任意多個(gè)DS1820芯片。從DS1820 讀出的信息或?qū)懭隓S1820的信息，僅需要一根口線(單線接口)。讀寫及溫度變換功率來源 于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS1820供電，而無需額外電源。DS1820提供九位溫度 讀數(shù)，構(gòu)成多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)而無需任何外圍硬件。擁有以下特點(diǎn)單線接口僅需一根口 線與MCU連接；無需外圍元件；由總線提供電源；測(cè)溫范圍為-55'C 75'C，精度為0.5'C;九 位溫度讀數(shù)；A/D變換時(shí)間為200ms;用戶自設(shè)定溫度報(bào)警上下限，其值是非易失性的；報(bào)警 搜索命令可識(shí)別哪片DS1820超溫度限。
液晶顯示模塊采用點(diǎn)陣圖形式液晶顯示模塊， 一種實(shí)施例中，其模塊大小57. 6*42. 0*2. 0mm，點(diǎn)陣數(shù)128傘64dot。輕薄設(shè)計(jì)。設(shè)配INTEL8080操作時(shí)序電路。8bits并口 數(shù)據(jù)傳輸方式，軟件調(diào)節(jié)對(duì)比度等功能?；咎匦噪娫措妷?.0V;顯示分辨率 128*64dot;顯示方式FSTN，正顯，半透顯示方式。
在接口裝置中，選用CP2102實(shí)現(xiàn)串口轉(zhuǎn)USB接口，同時(shí)該芯片能夠?qū)?5V電源進(jìn)行降壓穩(wěn) 壓管理，提供+3.3V電源電壓，為了與汽車蓄電池的+12V電源兼容，系統(tǒng)電源模塊選用電源 芯片7805實(shí)現(xiàn)+12V到+5V的降壓穩(wěn)壓功能。
主單片機(jī)(主控單元)MG2455在接收到從胎壓監(jiān)測(cè)模塊、溫度模塊、時(shí)鐘模塊發(fā)送來的數(shù) 據(jù)后，由SPI口傳送給控制器，控制器在接收數(shù)據(jù)的同時(shí)還要對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和復(fù)雜的算 法處理，并對(duì)處理后的結(jié)果進(jìn)行判斷。若當(dāng)數(shù)據(jù)超出了預(yù)先預(yù)定的范圍(如超壓、超時(shí)、超 溫等)，則立即啟動(dòng)報(bào)警，通過蜂鳴器提示駕駛員當(dāng)前存在異常；否則提示汽車運(yùn)行正常。 此外，利用串口實(shí)現(xiàn)與電腦之間的通信，便于査詢、分析記錄的數(shù)據(jù)，為優(yōu)化控制算法和分 析交通事故提供依據(jù)。
圖4中，系統(tǒng)軟件處理模塊主要完成兩方面的功能(l)實(shí)現(xiàn)汽車行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和 記錄，檢測(cè)到故障時(shí)報(bào)警。(2)將記錄數(shù)據(jù)通過RS232口上傳到上位機(jī)，以便進(jìn)行日常管理和 事故診斷。程序主要包括主程序、數(shù)字量采集程序、開關(guān)量采集程序、脈沖量采集程序、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序、時(shí)鐘處理程序、故障處理程序、故障報(bào)警程序及串口通信程序等。其具有以 下特點(diǎn)
(1)具有時(shí)間、日期及駕駛時(shí)間的采集、記錄、存儲(chǔ)功能能對(duì)連續(xù)駕駛時(shí)間進(jìn)行記 錄，由于交通安全法規(guī)定駕駛員每行駛4個(gè)小時(shí)要休息不得少于20分鐘，因此它可以對(duì)駕駛
員的疲勞狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控， 一旦發(fā)現(xiàn)違例會(huì)有報(bào)警聲響起，同時(shí)會(huì)把該信息傳送到監(jiān)控中心。
(2)車輛行駛時(shí)溫度，胎壓的測(cè)量、記錄、存儲(chǔ)功能
① 溫度測(cè)量系統(tǒng)是對(duì)車的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，能夠?qū)Ω邷氐漠惓Ｇ?況進(jìn)行報(bào)警，從而提高行車的安全行。
② 輪胎壓力、溫度檢測(cè)系統(tǒng)的主要功能是對(duì)輪胎內(nèi)部的壓力和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并進(jìn) 行實(shí)時(shí)顯示，能夠?qū)Ω邏骸⒏邷?、低壓的異常情況進(jìn)行報(bào)警，從而提高行車的安全行。
③ 運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在大容量串行Flash存儲(chǔ)器中，即使掉電，數(shù)據(jù)也不丟失。
④ 配置了USB接口可以用U盤接口通過RS232協(xié)議直接讀取數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)上
通過本發(fā)明，在實(shí)際測(cè)試中，數(shù)據(jù)分析結(jié)果，胎內(nèi)每升高rc，輪胎磨損就增加2%，
一般溫度不能超過8CTC，當(dāng)溫度達(dá)95°C，輪胎情況就非常危險(xiǎn)。而且氣壓過高，輪胎簾線過度伸張，胎體彈性降低，剛性增大，單位壓力增大，胎冠部接地面積減小，同時(shí)磨耗增加，胎面 花紋易裂口，行駛中一旦受到障礙物沖擊，便會(huì)產(chǎn)生內(nèi)裂或爆破。同時(shí)，本系統(tǒng)加有疲勞駕駛
(時(shí)間監(jiān)控)，所以當(dāng)輪胎胎壓溫度超出預(yù)設(shè)值和駕駛時(shí)間超過4個(gè)小時(shí)時(shí)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。 胎壓測(cè)量精度為士lKpa，胎溫為士rC。傳輸過程能夠?qū)崿F(xiàn)精確無失真無丟包傳輸。
本發(fā)明存儲(chǔ)車輛行駛過程中不同時(shí)段的操作和狀態(tài)信息(如溫度，胎壓等)并在LCD屏 上顯示出來，信息監(jiān)測(cè)頻率為2次/分鐘，存儲(chǔ)的頻率為6次/小時(shí)，根據(jù)存儲(chǔ)容量，能夠工作 256K分鐘的監(jiān)測(cè)時(shí)間。
可以任意的設(shè)定參考值，指標(biāo)超過正常范圍則報(bào)警，并隨即進(jìn)行緊急信息存儲(chǔ)。需要使 用行車信息時(shí)，可通過USB接口直接讀取數(shù)據(jù)至PC或者PDA等個(gè)人終端上，通過USB串口轉(zhuǎn)接 芯片實(shí)現(xiàn)該功能。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明 的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本 發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于包括主控單元(1)、顯示裝置以及監(jiān)測(cè)單元(2)；所述主控單元(1)與所述監(jiān)測(cè)單元(2)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；所述主控單元(1)與所述顯示裝置通過串口連接；所述主控單元(1)內(nèi)設(shè)時(shí)鐘控制單元(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于 所述監(jiān)測(cè)單元設(shè)有無線射頻模塊、傳感器模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊；所述無線射頻模塊將所述 數(shù)據(jù)采集模塊從所述傳感器模塊上獲取的數(shù)據(jù)傳輸給所述主控單元(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于 所述無線網(wǎng)絡(luò)為兼容IEEE 802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)；所述無線網(wǎng)絡(luò)可組成星 型、樹形或蜂窩型網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于 所述主控單元(l)設(shè)有無線射頻模塊(ll)、存儲(chǔ)模塊(12)、接口裝置以及轉(zhuǎn)換器；所述無線 射頻模塊(ll)用于進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸；所述存儲(chǔ)模塊(12)用于存儲(chǔ)時(shí)間、溫度、壓力數(shù)據(jù)； 所述轉(zhuǎn)換器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將被控對(duì)象進(jìn)行測(cè)量得到的 模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息傳輸給所述主控單元(l)進(jìn)行相關(guān)處理；所述主控單元(l)輸出的數(shù) 字形式控制量通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)控制被控對(duì)象；所述接口裝置為可外接存 儲(chǔ)器的串行接口(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于 所述傳感器模塊為胎壓傳感器(21);所述胎壓傳感器(21)安裝在輪胎鋼圈上；所述胎壓傳感器(21)設(shè)有電壓比較器、連接外部輸入的八位門限調(diào)整器、帶有正溫度系數(shù)的熱敏電阻、雙通道的復(fù)用器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及取樣電容；所述門限調(diào)整器通過調(diào)整門限和監(jiān)控外部器件輸 出引腳的狀態(tài)檢査是達(dá)到低壓門限或進(jìn)行八位模數(shù)轉(zhuǎn)換；通過電流源驅(qū)動(dòng)帶有正溫度系數(shù)的 熱敏電阻，產(chǎn)生電壓降以測(cè)量溫度；所述通過雙通道的復(fù)用器將壓力信號(hào)或溫度信號(hào)送到所 述取樣電容中，所述電壓比較器監(jiān)測(cè)所述取樣電容并產(chǎn)生數(shù)字溫度輸出信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于 所述傳感器模塊為溫度傳感器(22);所述溫度傳感器(22)安裝在待測(cè)溫部位；所述溫度傳感 器(22)轉(zhuǎn)換溫度信號(hào)為串行數(shù)字信息；所述溫度傳感器(22)為單線接口；所述溫度傳感器 (22)可設(shè)定溫度報(bào)警上下限值。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于 所述顯示裝置為點(diǎn)陣圖形式液晶顯示模塊(3);所述主控單元(l)將數(shù)據(jù)信息在所述液晶顯示 模塊中(3)進(jìn)行顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求l-7任一所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征 在于所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有軟件處理模塊；所述軟件處理模塊包括數(shù)據(jù) 收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串口通訊模塊、時(shí)鐘模塊和顯示模塊；所述軟件 處理模塊對(duì)時(shí)間、日期及駕駛時(shí)間進(jìn)行采集、記錄以及存儲(chǔ)；所述軟件處理模塊對(duì)車輛行駛 時(shí)的溫度、胎壓進(jìn)行測(cè)量、記錄以及存儲(chǔ)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于 所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有報(bào)警裝置；所述報(bào)警裝置用于對(duì)超溫、超時(shí)或超壓 進(jìn)行警示并通過所述顯示裝置顯示超溫、超時(shí)或超壓值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于 :所述汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置還設(shè)有GPS定位模塊；所述GPS定位模塊同所述主控單元 連接并可通過所述顯示裝置顯示位置指示。
全文摘要
本發(fā)明涉及到汽車監(jiān)控領(lǐng)域，其公開了一種汽車行駛無線監(jiān)測(cè)及記錄裝置，其特征在于包括主控單元、無線傳輸模塊、顯示裝置以及監(jiān)測(cè)單元；所述主控單元與所述監(jiān)測(cè)單元通過無線傳輸模塊進(jìn)行連接；所述主控單元與所述顯示裝置通過串口連接；所述主控單元內(nèi)設(shè)時(shí)鐘控制單元。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用單片機(jī)為核心對(duì)所有的信號(hào)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了集中控制，使系統(tǒng)非常容易進(jìn)行信息通信；通過對(duì)汽車超時(shí)行駛、輪胎超壓超溫、發(fā)動(dòng)機(jī)超溫的監(jiān)控，避免行車途中發(fā)生交通意外；通過疲勞駕駛提示報(bào)警及記錄，有效的預(yù)防司機(jī)疲勞駕駛，使長途運(yùn)輸行車得到有效的安全保障。
文檔編號(hào)B60C23/00GK101638039SQ200910306070
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者柴繼紅 申請(qǐng)人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院