一种便携式人车通用记录仪的制作方法

文档序号:11592310阅读:354来源:国知局

本实用新型涉及行车记录仪技术领域,尤其涉及一种便携式人车通用记录仪。



背景技术:

随着飞机飞行数据记录仪在空运管理方面的成功运用,汽车行驶状态记录仪已陆续在许多国家和地区大量使用。早在1990年以前,欧共体就通过了在汽车上安装行驶状态记录仪的立法,并具体规定了商用车必须安装行驶状态记录仪。这一立法要求其欧洲的15个成员国在十年内给在用的900万辆商用车安装这一装置。美国、日本、马来西亚及香港等国家和地区也相继广泛使用了汽车行驶状态记录仪。统计资料表明,汽车行驶状态记录仪的使用,使交通事故率降低了 37%~52%,大大减少了人员伤亡和财产损失,产生了显著的社会效益和经济效益。可见,准确记录运行过程,对事故防患于未然是极为重要的。

汽车行驶状态记录仪在发生交通事故时,能客观、全面地记录交通事故发生时车辆行驶的各种状态和司机的操作行为,为交通事故分析提供真实、有效、科学的有关车辆行驶的原始数据,并可提供事故分析功能,帮助有关部门快速确定事故原因,以保障事故双方(或几方)的合法权益;在正常营运中,又是管理部门加强监督和管理的强有力工具,帮助管理人员全面了解汽车的运行情况;在车辆发生故障时,它又可提供故障诊断功能,为维修人员判断故障提供可靠、准确的科学依据。汽车行驶状态记录仪的推广,将在遏止疲劳驾驶、车辆超速等严重交通违章、约束驾驶人员驾驶行为、预防道路交通事故、保障车辆行驶安全、提高营运管理水平等诸多方面发挥重要作用。

但是现有技术的行车记录仪一般体积较大,且只能用于对汽车行驶状态的参数监测,不能实现人体状态监测的功能,功能单一。



技术实现要素:

有鉴于现有技术的上述缺陷,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便携式人车通用记录仪,以解决现有技术的不足。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:包括单片机、信号调理模块、第一多路模拟开关、输入光耦隔离模块、第二多路模拟开关、V/F转换模块、第一光耦隔离模块、第二光耦隔离模块、输入整形模块、大容量串行闪速存储器、实时时钟模块、通信接口、语音报警模块,所述单片机输入端与第一光耦隔离模块、第二光耦隔离模块、输入整形模块电连接,所述单片机输出端与大容量串行闪速存储器、实时时钟模块、通信接口、语音报警模块连接,所述信号调理模块、第二多路模拟开关、V/F转换模块、第一光耦隔离模块依次连接,所述第二光耦隔离模块输入端与第一多路模拟开关连接,所述输入整形模块输入端与输入光耦隔离模块连接。

上述的一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:所述信号调理模块输入端与电压值/电阻值传感器连接。

上述的一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:所述第一多路模拟开关输入端与脉冲量传感器连接。

上述的一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:所述输入光耦隔离模块输入端与开关量传感器连接。

上述的一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:所述电压值/电阻值传感器为但不限于温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、加速度传感器、速度传感器、血压传感器、脉搏传感器、压力传感器。

上述的一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:所述开关量传感器为刹车传感器或者转向角传感器。

上述的一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:所述单片机为C8051F005单片机。

上述的一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:所述语音报警模块为ISD4004-16语音芯片。

上述的一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:所述通信接口为蓝牙通信接口或者汽车OBD接口。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型的行车记录仪严格遵循汽车电子产品的要求,充分考虑了车内环境(如刹车、温度、湿度等),可以便携式携带同时可以监测人体和行车的运行状态,功能多样,使用方便,取得了良好的效果,完全能满足汽车行驶数据实时记录和人体数据记录的需要。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的V/F转换模块原理图。

图3是本实用新型的开关量采集原理图。

图4是本实用新型的单片机及其外围电路原理图。

具体实施方式

如图1所示,一种便携式人车通用记录仪,其特征在于:包括单片机1、信号调理模块2、第一多路模拟开关3、输入光耦隔离模块4、第二多路模拟开关5、V/F转换模块6、第一光耦隔离模块7、第二光耦隔离模块8、输入整形模块9、大容量串行闪速存储器10、实时时钟模块11、通信接口12、语音报警模块13,所述单片机1输入端与第一光耦隔离模块7、第二光耦隔离模块8、输入整形模块9电连接,所述单片机1输出端与大容量串行闪速存储器10、实时时钟模块11、通信接口12、语音报警模块13连接,所述信号调理模块2、第二多路模拟开关5、V/F转换模块6、第一光耦隔离模块7依次连接,所述第二光耦隔离模块8输入端与第一多路模拟开关3连接,所述输入整形模块9输入端与输入光耦隔离模块4连接。

本实施例中,所述信号调理模块2输入端与电压值/电阻值传感器连接。

本实施例中,所述第一多路模拟开关3输入端与脉冲量传感器连接。

本实施例中,所述输入光耦隔离模块4输入端与开关量传感器连接。

本实施例中,所述电压值/电阻值传感器为但不限于温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、加速度传感器、速度传感器、血压传感器、脉搏传感器、压力传感器。

本实施例中,所述开关量传感器为刹车传感器或者转向角传感器。

本实施例中,所述单片机1为C8051F005单片机。

本实施例中,所述语音报警模块13为ISD4004-16语音芯片。

本实施例中,所述通信接口12为蓝牙通信接口或者汽车OBD接口。

本实用新型采用Cygnal公司生产的C8051F005单片机作为控制核心。在该记录仪中,PCA定时器阵列完成V/F变换脉冲计数;2个电压比较器实现蓄电池过压、欠压检测;利用片内温度传感器实现温度检测;I/0口实现开关量检测;SPI接口控制ISD4004-16芯片完成语音报警、实时时钟芯片MAX6902时钟的读写以及数据存储芯片AT45DB081B的读写;片内RS232口将记录数据上传到上位机。由此可见,采用C8051F005单片机单个芯片即可完成系统的控制和检测,大大简化了系统硬件设计,显著降低了系统成本。

为了提高抗干扰能力和检测精度,先将电压信号经信号调理电路变换为0~5V的标准信号,再经V/F变换转换为脉冲量,经光耦隔离后通过C8051F005单片机的PCA阵列计数处理。V/F转换器的应用电路如图2所示,其中,将有源时钟振荡器输出的3MHz脉冲信号经74HC393四分频后作为AD652的外部时钟源。

电阻信号先经惠斯通电桥转换为0~5V的标准信号,再经V/F变换转换为脉冲量,经光耦隔离,最后通过C8051F005单片机的PCA阵列计数处理。

开关量采集原理图如图3所示。比如,当刹车和转向灯等工作状态发生改变时,其辅助接点将接通YX回路的+12V电源,此时光耦导通,其输出状态发生改变,在单片机定时中断服务程序内通过I/O口读取该状态即可,其动作分辨率可达lms。

当系统有超速行驶报警时,高亮度红色LED发光管闪亮,同时启动语音报警功能,发出“超速行驶,请注意”的警告语音。该记录仪采用了单片语音录放电路ISD4004-16作为放音芯片。ISD4004-16芯片工作电压为3.3V,单片录放时间为16分钟,最多可分 2400段,音质好,适用于移动电话及其他便携式电子产品中。芯片采用CMOS技术,内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存储阵列。芯片设计是基于所有操作必须由单片机控制,操作命令可通过串行通信接口SPI送入;同时采用多电平直接模拟量存储技术,每个采样值直接存储在片内的闪烁存储器中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声 ”;采样频率为4.0kHz,片内信息存于闪烁存储器中,可在断电情况下保存100年(典型值),反复录音10万次。在该记录仪中,将语音报警内容分为64段,在放音时可进行自由组合。

为了能准确记录数据的采样时间,该记录仪采用了具有SPI接口的串行时钟芯片MAX6902。MAX6902可工作在+2V-+5.5V的宽电源范围内,封装为SOT23-8,片内具有31B SRAM,具有体积小、外围电路简单、运行稳定性好、精度高、功耗低等优点,可满足记录仪对时间的要求。

由于要记录的数据量比较大,因此记录仪要求具有掉电记忆的大容量存储器。通过比较采用了ATMEL公司生产的Flash存储器AT45DB081B。 AT5DB081B为串行接口;采用SPI接口的0~3方式与C8051F005单片机进行通信,几乎无需外接元器件,集成度高,数据存储量大,数据掉电保存;工作电压为3.3V,工作电流为4mA(待机状态下仅为2μA);其主存共4096页,每页264B,总容量为1056KB(约合8Mb),存放在主存中的数据掉电不丢失。除了主存以外,AT45DB081B还有2个容量为264B的数据缓存,缓存可以用作主存与外部进行数据交换时的缓冲区域,也可以暂存一些临时数据,缓存读写方便迅速,但掉电数据会丢失。AT45DB081B数据读写采用串行方式,读写速度快,从页到缓存的传输时间为80μs左右,并且兼容CMOS和TTL电平的输入、输出。

ISD4004-16、MAX6902、AT45DB081B与C8051F005单片机的接口原理图如图4所示。

以下给出本实用新型的三个实施例:

实施例一

本实施例中,通用记录仪可实时监测并记录汽车行驶的各种状态信息,通过温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、转向角传感器、刹车传感器、加速度传感器、速度传感器监测如车内环境参数、行车时间、车速、怠速、超速、里程、车门开关、刹车状态、方向灯状态、引擎转速、温度等信息。当以上任何信息有异常,通过各级信号处理电路和单片机的处理,控制报警模块发出行车异常报警语音,提示用户。行车记录仪还具有分级超速报警功能,用户可按需求设置三级限速,当车辆超速时,会接不同限速分级声光报警,从而有效遏制超速行车,保证行车安全。运行数据存储在大容量串行Flash存储器中,即使掉电,数据也不丢失。

实施例二

血压传感器、脉搏传感器、压力传感器实时监测人体健康参数,人将便携式通用记录仪的血压传感器、脉搏传感器、压力传感器安放于身体相应部位,可以检测血压、脉搏、呼吸等生命参数,这些检测数据通实时显示,实时检测人体健康情况,为行车疲劳、疾病等提供数据参考。

实施例三

本便携式通用记录仪检测记录的人或者车的状态信息可通过蓝牙通讯与汽车电子控制器、手机等智能终端交互,使用方便,智能化程度高。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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