專利名稱：汽車綜合智能記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛使其具備十年運(yùn)行狀況 記憶功能的儀器，屬汽車儀器儀表類。
技術(shù)背景隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷提高，
近年來國內(nèi)外汽車工業(yè)也處于迅速發(fā)展的狀態(tài)中，各種汽車無論是結(jié)構(gòu)上 還是外觀上都發(fā)生了日新月異的變化。特別是大量各種檔次的轎車開始進(jìn) 入大眾家庭，給人們的生活、出行帶來極大的方便。然而，隨著投入使用、 運(yùn)行車輛數(shù)量的大幅度增長，交通肇事日趨頻繁，事故率明顯上升，給社 會(huì)生活造成負(fù)面影響。針對(duì)這種情況，為了有效遏止交通事故，需要在汽 車內(nèi)安裝一種類似飛機(jī)黑匣子的儀器裝置，實(shí)時(shí)記錄汽車從出廠到報(bào)廢終 身的使用運(yùn)行狀況，以便于車輛管理、事故分析和防止安全事故的發(fā)生。 目前，飛機(jī)用黑匣子技術(shù)已經(jīng)非常成熟，黑匣子已成為飛機(jī)內(nèi)必備的重要 裝置，汽車用黑匣子技術(shù)雖然已有所研究、開發(fā)，但至今仍未能得到推廣 應(yīng)用，其主要原因是功能單一，實(shí)用價(jià)值不大。因而，交通運(yùn)輸和汽車制 造業(yè)的發(fā)展亟待開發(fā)方便實(shí)用的多功能行車記錄裝置來填補(bǔ)該領(lǐng)域的空 白，有效降低事故的發(fā)生
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崟r(shí)記錄汽車使 用過程中的儀表數(shù)據(jù)、操作過程并具有簡(jiǎn)單分析、語言功能的智能型汽車 運(yùn)行記錄儀。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的此種記錄儀由殼體、主電路板、數(shù)據(jù)采集線、 天線、電源線、電源開關(guān)、無線數(shù)傳模塊、對(duì)外串口、蓄電池、喇叭、U 盤和轉(zhuǎn)載器組成，電路部分包括信號(hào)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存分析三個(gè)系 統(tǒng)。該記錄儀的結(jié)構(gòu)如下:殼體內(nèi)裝有主電路板、無線模塊、蓄電池、喇叭和U盤，殼體一側(cè)設(shè)有電源開關(guān)和對(duì)外串口，電源開關(guān)、無線模塊、對(duì)外串n、蓄
電池、喇叭、U盤分別通過電路板上的接口 M4、 M5、 M6、 M7、 M8、 M9與 主電路板相連；殼體外設(shè)有數(shù)據(jù)采集線，分成脈沖信號(hào)采集線組、模擬信號(hào)采 集線組和開關(guān)信號(hào)采集線組，三組線分別通過導(dǎo)線與殼體內(nèi)主電路板上的接口 Ml、 M2、 M3相連；殼體外的天線與殼體內(nèi)的無線模塊相連，殼體側(cè)面的對(duì)外 串口與轉(zhuǎn)載器側(cè)面的串口對(duì)接。該記錄儀電路部分的三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成如下:信號(hào)采 集線系統(tǒng)由脈沖、模擬、開關(guān)三個(gè)信號(hào)采集線組構(gòu)成，其中，模擬信號(hào)采集線 組由油量、機(jī)油壓力、水溫、電壓、前輪氣壓和后輪氣壓六條信息采集線組成， 脈沖采集線組由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速兩條信號(hào)采集線組成，開關(guān)信號(hào)采集線組由 剎車、左轉(zhuǎn)向、右轉(zhuǎn)向、近光燈、遠(yuǎn)光燈五條信號(hào)采集線組成，三個(gè)采集線組
分別通過接口M1、 M2、 M3連接到主電路板上。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由無線模塊和 天線組成，無線模塊一端與天線相連，另一 端通過導(dǎo)線連到主電路板的接口 M5上。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析系統(tǒng)由單片機(jī)A、 U盤和驅(qū)動(dòng)芯片D組成。該記錄儀的 工作過程如下:使用時(shí)，將該記錄儀安裝在汽車前部儀表盤附近，將本記錄儀的 油量、機(jī)油壓力、水溫、電壓、氣壓、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速的各信號(hào)采集線接在 汽車對(duì)應(yīng)的油量表、機(jī)油壓力表、水溫表、電壓表、氣壓表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、 里程速度表的信號(hào)輸入接線柱上，使得記錄儀和各儀表使用同一個(gè)傳感器，而 使記錄儀記錄的數(shù)據(jù)和車輛儀表顯示的數(shù)據(jù)保持一致。將記錄儀的剎車、左右 轉(zhuǎn)向、遠(yuǎn)近燈光信號(hào)采集線接在汽車對(duì)應(yīng)的開關(guān)上，來記錄這些開關(guān)的開、關(guān) 狀態(tài)、時(shí)間和時(shí)間間隔，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)剎車、轉(zhuǎn)向和燈光使用情況的記錄。油量、 機(jī)油壓力、水溫、電壓、氣壓的輸入為模擬信號(hào)，通過接口M2和主電路板上 的調(diào)壓電路后，迸入單片機(jī)C，單片機(jī)C對(duì)這些信號(hào)每秒進(jìn)行一次A/D轉(zhuǎn)換， 變?yōu)閿?shù)字信號(hào)存入記錄儀內(nèi)的U盤。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車速為脈沖信號(hào)，通過M1接口進(jìn)入主電路板上濾波整形電路后迸入單片機(jī)A^單片機(jī)A對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)， 并把數(shù)據(jù)每秒鐘存入U(xiǎn)盤一次。剎車、轉(zhuǎn)向、燈光的開關(guān)信號(hào)為高低電平信號(hào)， 由M3接口進(jìn)入主電路板通過電壓變換電路后進(jìn)入單片機(jī)A， A隨時(shí)查巡這些 開關(guān)信號(hào)的開關(guān)狀態(tài)并把它們的變化和變化時(shí)間存入U(xiǎn)盤。數(shù)據(jù)傳輸需一臺(tái)安 裝有同樣無線模塊的電腦和一臺(tái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載器與本記錄儀搭配，電腦內(nèi)安裝本記 錄儀的配套軟件即可通過無線模塊實(shí)現(xiàn)與記錄儀通訊。記錄儀主電路板上單片 機(jī)A內(nèi)存有記錄儀所安裝車輛的基本信息，包括發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、生產(chǎn)廠家、 生產(chǎn)日期、車輛技術(shù)指標(biāo)和本記錄儀的編號(hào)，電腦發(fā)出記錄儀編號(hào)和讀車指令 即可通過無線對(duì)這些信息進(jìn)行讀取，通過本記錄儀對(duì)車輛進(jìn)行身份認(rèn)證。電 腦發(fā)出記錄儀編號(hào)和日期指令，即可通過無線讀取所選日期所有數(shù)據(jù)，并在電 腦中轉(zhuǎn)化為曲線圖和表格，供使用者觀察和研究。在無線通訊距離之外可用本 記錄儀附件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載器迸行有線通訊，記錄儀上留有串口，轉(zhuǎn)載器上也留有串 口，兩個(gè)串口對(duì)接后按一下轉(zhuǎn)載器上按鍵即可實(shí)現(xiàn)當(dāng)天數(shù)據(jù)記錄儀向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載 器有線傳輸。將轉(zhuǎn)載器的USB口插入電腦USB口，按一下轉(zhuǎn)載器上按鍵就可 把轉(zhuǎn)載器中的數(shù)據(jù)傳入電腦。轉(zhuǎn)載器可傳遞電腦與記錄儀之間的所有指令和數(shù) 據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析系統(tǒng)由單片機(jī)A、 U盤和驅(qū)動(dòng)芯片D組成，單片機(jī)A通過U 盤讀寫片D向U盤讀寫數(shù)據(jù)。
本記錄儀最好是在車輛生產(chǎn)時(shí)安裝，這樣就可以記錄該車從組裝出廠至報(bào) 廢的十年的檔案。記錄儀通過初始化分析系統(tǒng)，在車輛使用的前五千公里在記 錄的同時(shí)對(duì)各種情況下的數(shù)據(jù)進(jìn)行總體分析，得出在正常使用時(shí)油耗、發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速、行駛速度、水溫、機(jī)油壓力、電壓、開關(guān)燈、剎車、前后輪氣壓等各種 數(shù)據(jù)的關(guān)系，在U盤中形成一個(gè)數(shù)據(jù)關(guān)系鏈的數(shù)據(jù)庫，并在此數(shù)據(jù)庫中存入每 個(gè)異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的常見原因和常見的解決辦法(用代碼表示)，數(shù)據(jù)庫以此為基礎(chǔ)，隨著里程的增加稍加變化和擴(kuò)充。在使用過程中某一信號(hào)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常 (超出允許范圍)，記錄儀中單片機(jī)根據(jù)出現(xiàn)的代碼觸發(fā)相應(yīng)的語音內(nèi)容，播出 出現(xiàn)了何種故障以及應(yīng)做何種應(yīng)急處理的提示。具體內(nèi)容可通過電腦提取當(dāng)天 的數(shù)據(jù)，通過曲線圖和詳細(xì)表格及說明來進(jìn)行分析。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，工作可靠，利用它可以對(duì)所使用車輛建立從出廠 到報(bào)廢的十年的運(yùn)行數(shù)據(jù)檔案，并可在電腦上用無線方式通過記錄儀對(duì)車輛進(jìn) 行身份認(rèn)證。通過記錄儀可對(duì)車輛使用情況進(jìn)行跟蹤查詢，查看是否有連續(xù)不 停行車兩個(gè)小時(shí)、超速行駛、高速剎車等錯(cuò)誤操作，尤其在大眾關(guān)心的油料的 耗費(fèi)上更加透明。該記錄儀還可給使用者提供一些必要的提示性服務(wù)和技術(shù)支 持，又可起到一定的汽車黑匣子作用，即在技術(shù)事故和交通事故中為管理者提 供真實(shí)可靠的證據(jù)，具有多方面的功能和實(shí)用價(jià)值。


圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為主電路板電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施加以說明。 如圖1所示，本實(shí)用新型由殼體l、主電路板2、數(shù)據(jù)采集線3、天線4、電源 線5、電源開關(guān)6、無線數(shù)傳模塊7、對(duì)外串口8、蓄電池9、喇叭IO、 U盤ll 和轉(zhuǎn)載器12組成，其結(jié)構(gòu)、組裝關(guān)系如下:殼體1內(nèi)裝有主電路板2、無線模塊 7、蓄電池9、喇叭IO、 U盤ll,殼體一側(cè)設(shè)有電源開關(guān)6和對(duì)外串口 8，電 源開關(guān)8、無線模塊7、對(duì)外串口8、蓄電池9、喇叭IO、 U盤ll分別通過主 電路板2上的接口 M4、 M5、 M6、 M7、 M8、 M9與主電路板2相連；殼體1 外設(shè)有數(shù)據(jù)采集線3,該采集線分成脈沖信號(hào)采集線組X、模擬信號(hào)釆集線組 Y、開關(guān)信號(hào)采集線組Z三組，三組線分別通過導(dǎo)線與殼體1內(nèi)主電路板2上 的接口M1、 M2、 M3相連；殼體1外的天線4與殼體1內(nèi)的無線模塊7相連，殼體側(cè)面的對(duì)外串口 8與轉(zhuǎn)載器12側(cè)面的串口對(duì)接，用于對(duì)外有線輸出數(shù)據(jù)， 畜電池9自身有充放電管理電路。其中，主電路板2(見圖2)由單片機(jī)A、單片 機(jī)B、時(shí)鐘電路C、 U盤讀寫電路D、語音電路E、開關(guān)電源F、功放元件G、 556電路H、比較器電路I、 J、 K、 L、脈沖信號(hào)采集接口MK模擬信號(hào)采集 接口M2、開關(guān)信號(hào)采集接口M3、電源輸入接口M4、無線傳輸接口M5、對(duì) 外串口接口M6、備用電池接口M7、喇叭輸出接口M8、 USB接口M9接U盤 以及電線、電阻、電容、電感、二極管等電子元件構(gòu)成。單片機(jī)A為44腳單 片機(jī)STC89C54RD+，單片機(jī)A讀取開關(guān)和脈沖信號(hào)，接受單片機(jī)C的模擬數(shù) 據(jù)，對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)，啟動(dòng)語音電路播音，對(duì)外進(jìn)行無線和有線傳輸;單片機(jī)B采用STC12C5412AD,讀取模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換傳給單片機(jī)A。 時(shí)鐘電路C為時(shí)鐘芯片ISD1302產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，U盤讀寫電路D為CH375,完 成U盤操作，語音電路E為ISD4004,用語音集成電路存儲(chǔ)所需要的語音數(shù)據(jù)。 功放元件G為TDA2003語音放大芯片，時(shí)基556電路H為NE556濾波電路， 比較器電路I、 J、 K、 L為比較器LM393信號(hào)電壓變換，開關(guān)電源F為LM2575， 將5至37伏電壓轉(zhuǎn)化為5V，降壓電路N為HT7530，將5V轉(zhuǎn)化為3V電路。 其它元件的規(guī)格型號(hào)為:電阻RO—R5=5K， R6=4K， R7=25K， R8—R11=4K, R35=8.2K， R12-R21=2K， R24-R28=1M， R31-R34=2K, R22=R23=1K， R29=R30=1M， R36=8.2K， R37=1K， R38-l Q ， R39-220 Q ， R40=2K 電 容C0^0.1F， CK5-1000nf ， C8==C9=30P ， C90=10nf， C6=C7=lnf， Cll=C12=30P，C10=10nf，C13=lnf，C14=500P,C15=22nf，C16=22(Hif，C17=l^if， C19=C18=0.1nf， C20=C21=22 u f， C22=C23=15P， C24=0.01 P f， C25=C26=1000 f ， C27-0.1 u f ， C28=0.47 u f ， 電感Ll-250 u H ， 二極管 VD1—VD5-IN5819JGD ， VD6發(fā)光二極管，晶振H1=H2=22.1184M ,H3=32.768M， H4=12M。信號(hào)采集線(3)由脈沖信號(hào)采集線組X、模擬信號(hào)采集 線組Y、開關(guān)信號(hào)采集線組Z構(gòu)成；其中，脈沖信號(hào)采集線組X由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 信號(hào)采集線a和汽車車速信號(hào)采集線b組成，分別連接到汽車自身發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 表和里程表的信號(hào)輸入接線柱上；模擬信號(hào)采集線組Y由油量信號(hào)采集線c、 機(jī)油壓力信號(hào)采集線d、水溫信號(hào)采集線e、電壓信號(hào)采集線f、前輪氣壓采集 線g和后輪氣壓采集線h組成，分別接到汽車本身的油量表、機(jī)油壓力表、水 溫表、電壓表和前后輪電子氣壓表的信號(hào)輸入接線柱上，開關(guān)信號(hào)采集線組Z 由剎車信號(hào)采集線i、左轉(zhuǎn)向信號(hào)采集線j、右轉(zhuǎn)向信號(hào)采集線k、遠(yuǎn)燈光信號(hào) 采集線l、近燈光信號(hào)采集線m組成，分別與汽車的剎車開關(guān)、左轉(zhuǎn)向開關(guān)、 右轉(zhuǎn)向開關(guān)、遠(yuǎn)燈開關(guān)、近燈開關(guān)的控制端連接。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載器12(見圖l)由主 機(jī)p、串口q、按鍵s、 USB口t組成。串口 q與記錄儀上串口 8對(duì)接，實(shí)現(xiàn)記 錄儀數(shù)據(jù)向轉(zhuǎn)載器12有線傳輸。USB 口 t與電腦USB 口對(duì)接，將轉(zhuǎn)載器中的 數(shù)據(jù)傳入電腦。按鍵s為數(shù)據(jù)傳輸觸發(fā)鍵。
權(quán)利要求1一種汽車綜合智能記錄儀，由殼體(1)、主電路板(2)、信號(hào)采集線組(3)、天線(4)、電源線(5)、電源開關(guān)(6)、無線模塊(7)、對(duì)外串口(8)、蓄電池(9)、喇叭(10)、U盤(11)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載器(12)組成，其特征在于，殼體(1)內(nèi)裝有主電路板(2)、無線模塊(7)、蓄電池(9)、喇叭(10)、U盤(11)，殼體(1)一側(cè)設(shè)有電源開關(guān)(6)和對(duì)外串口(8)，電源開關(guān)(6)、無線模塊(7)、對(duì)外串口(8)、蓄電池(9)、喇叭(10)、U盤(11)分別通過主電路板(2)上的接口M4、M5、M6、M7、M8、M9與主電路板(2)相連；殼體(1)外的天線(4)與殼體(1)內(nèi)的無線模塊(7)相連，殼體(1)側(cè)面的對(duì)外串口(8)與轉(zhuǎn)載器(12)側(cè)面的串口g對(duì)接；電路部分包括信號(hào)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存分析三個(gè)系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車綜合智能記錄儀，其特征在于，主電路板 (2)由單片機(jī)A和B、時(shí)鐘芯片C、 U盤讀寫電路D、語音電路E、穩(wěn)壓電源F、功放元件G、時(shí)基556電路H、比較器I、 J、 K、 L、接口 Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7、 M8、 M9以及電阻、電容、電感、二極管構(gòu)成；其中，單 片機(jī)A中存有安裝本記錄儀車輛的基本信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車綜合智能記錄儀，其特征在于，信號(hào)采集 線組(3)由脈沖信號(hào)采集線組X、模擬信號(hào)采集線組Y、開關(guān)信號(hào) 采集線組z構(gòu)成；其中，脈沖信號(hào)采集線組X由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)采 集線a和汽車車速信號(hào)采集線b組成，分別連接到汽車自身發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速表和里程表的信號(hào)輸入接線柱上；模擬信號(hào)采集線組Y由油量 信號(hào)采集線c、機(jī)油壓力信號(hào)采集線d、水溫信號(hào)采集線e、電壓信 號(hào)采集線f、前輪氣壓采集線g和后輪氣壓采集線h組成，分別接到 汽車本身的油量表、機(jī)油壓力表、水溫表、電壓表和前后輪電子氣 壓表的信號(hào)輸入接線柱上；開關(guān)信號(hào)采集線組Z由剎車信號(hào)采集線i、 左轉(zhuǎn)向信號(hào)采集線j、右轉(zhuǎn)向信號(hào)采集線k、遠(yuǎn)燈光信號(hào)采集線l、近燈光信號(hào)采集線m組成，分別與汽車的剎車開關(guān)、左轉(zhuǎn)向開關(guān)、右轉(zhuǎn)向開關(guān)、 遠(yuǎn)燈開關(guān)、近燈開關(guān)的控制端連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的汽車綜合智能記錄儀，由殼體1、主電路板2、信號(hào)采集線組3、天線4、電源線5、電源開關(guān)6、無線模塊7、對(duì)外串口8、蓄電池9、喇叭10、U盤11、轉(zhuǎn)載器12組成，電路部分包括信號(hào)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存分析三個(gè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，工作可靠，利用它可對(duì)所使用車輛建立完整的運(yùn)行數(shù)據(jù)檔案，通過無線方式用電腦上對(duì)車輛進(jìn)行身份認(rèn)證。通過記錄儀可對(duì)車輛使用情況進(jìn)行跟蹤查詢，查看是否有連續(xù)不停行車兩個(gè)小時(shí)、超速行駛、高速剎車等錯(cuò)誤操作，提供一些必要的提示性服務(wù)和技術(shù)支持，尤其在油料的耗費(fèi)上更加透明。該記錄儀也是方便實(shí)用的汽車黑匣子，即在技術(shù)事故和交通事故中為管理者提供真實(shí)可靠的證據(jù)。
文檔編號(hào)G07C5/00GK201170905SQ200720148488
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者張德寶, 李東林, 李長明 申請(qǐng)人:盤錦遼興汽車配件城有限公司;李長明