本發(fā)明涉及自動駕駛領域,尤其涉及一種車載無線多源信號變送器。
背景技術:
1、車載信號變送器在汽車行業(yè)中扮演著至關重要的角色,主要用于處理和轉換車輛上的各種信號,如溫度、壓力、速度、油量等,確保這些信息能夠準確、穩(wěn)定地傳輸給車輛的控制系統(tǒng),如發(fā)動機管理系統(tǒng)(ems)、防抱死制動系統(tǒng)(abs)和牽引力控制系統(tǒng)(tcs)等。隨著自動駕駛技術的發(fā)展,車載信號變送器在傳感器融合、環(huán)境感知、車輛狀態(tài)監(jiān)測等方面也發(fā)揮著越來越重要的作用。但是目前市場上的車載信號變送器存在以下缺陷:
2、1.目前市場上的車載信號變送器抗干擾能力差,因為抗干擾能力差會導致傳輸數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差和中斷,多設備間同步困難,容易導致數(shù)據(jù)丟失或延遲。
3、2.目前市場上的傳統(tǒng)車載信號變送器采用有線連接,成本較高。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中存在的缺點,而提出的一種車載無線多源信號變送器。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術方案:
3、車載無線多源信號變送器,包括傳感器、信號處理單元、通訊接口和電源管理模塊;
4、所述傳感器包括溫度傳感器,壓力傳感器,速度傳感器;
5、所述溫度傳感器用于采集車輛的溫度數(shù)據(jù);所述壓力傳感器用于采集車輛的壓力數(shù)據(jù);所述速度傳感器用于采集車輛的加速度數(shù)據(jù)。
6、所述信號處理單元包括信號預處理單元,模數(shù)轉換器(a/d轉換),數(shù)據(jù)處理單元。
7、信號預處理單元用于將傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù),壓力數(shù)據(jù),加速度數(shù)據(jù)經(jīng)過放大、濾波處理;
8、模數(shù)轉換器(a/d轉換)將處理過的溫度數(shù)據(jù),壓力數(shù)據(jù),加速度數(shù)據(jù)轉化成數(shù)字信號;
9、數(shù)據(jù)處理單元為微處理器mcu,對數(shù)字信號進行處理與分析。
10、所述通訊接口為無線通訊單元,用于將處理好的信號傳輸?shù)杰囕v的無線單元接收端;
11、所述電源管理模塊用于提供電力。
12、車載無線多源信號變送工作方法,包括以下步驟:
13、s1:啟動并進行初始化設置;
14、s11:車載無線多源變送器連接電源,接著對車載無線多源信號變送器電路進行檢查;
15、s12:車載無線多源變送器的系統(tǒng)進行自檢,無線通信單元進行無線連接;
16、無線通信單元通過wifi無線技術與無線單元接收端進行連接;
17、s13:車載無線多源變送器進行初始化設置,對傳感器參數(shù)重新配置,安全設置與防護;
18、傳感器參數(shù)恢復到初始化狀態(tài),系統(tǒng)的安全設置和防護功能重新激活,以保證傳感器數(shù)據(jù)在傳輸過程不會丟失。
19、s2:多源信號采集模塊實時信號采集;
20、多源信號采集模塊包括溫度傳感器,壓力傳感器,加速度傳感器;
21、采集的數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)k1,壓力數(shù)據(jù)p1,加速度數(shù)據(jù)v1;
22、所述溫度傳感器采集車輛的溫度數(shù)據(jù)k1;所述壓力傳感器采集車輛的壓力數(shù)據(jù)p1;所述速度傳感器采集車輛的加速度數(shù)據(jù)v1;
23、s3:實時數(shù)據(jù)預處理,分析;
24、包括如下步驟:
25、s31:傳感器將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給預處理單元;
26、所述溫度傳感器將采集車輛的溫度數(shù)據(jù)k1發(fā)送給預處理單元;所述壓力傳感器將采集車輛的壓力數(shù)據(jù)p1發(fā)送預處理單元;所述速度傳感器將采集車輛的加速度數(shù)據(jù)v1傳遞給預處理單元;
27、s32:預處理單元對接收到的數(shù)據(jù)進行清洗;
28、預處理單元對接收到的溫度數(shù)據(jù)k1,壓力數(shù)據(jù)p1,加速度v1進行數(shù)據(jù)清洗,并將清洗得到的溫度數(shù)據(jù)k1,壓力數(shù)據(jù)p1,加速度物理量數(shù)據(jù)v1進行壓縮,得到預處理后的車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
29、所述數(shù)據(jù)清洗包括噪聲、異常值或冗余信息處理。
30、所述預處理后的車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)k2,壓力數(shù)據(jù)p2,加速度物理量數(shù)據(jù)v2。
31、s33:車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)微處理器(mcu)進行數(shù)據(jù)處理和分析。
32、微處理器mcu根據(jù)預設的算法和邏輯對預處理后的車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)溫度數(shù)據(jù)k2,壓力數(shù)據(jù)p2,加速度物理量數(shù)據(jù)v2,進行深度解析,提取關鍵信息,并判斷車輛的運行狀態(tài),得到車輛狀態(tài)運行數(shù)據(jù)。
33、s4:轉換后的數(shù)據(jù)被封裝成數(shù)據(jù)包,并通過無線通信單元發(fā)送至車載設備接收端;
34、包括如下子步驟:
35、s41:定義asn.1文件;
36、首先,根據(jù)車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù),定義相應的asn.1文件,在asn.1文件中描述數(shù)據(jù)結構和類型;
37、s42:編譯asn.1文件;
38、使用asn.1編譯工具(如asn1c)將asn.1文件編譯成c/c++等編程語言的源代碼,生成數(shù)據(jù)結構體和編解碼函數(shù);
39、s43:數(shù)據(jù)填充與編碼;
40、將車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)填充到生成的數(shù)據(jù)結構體中,并使用編解碼函數(shù)對數(shù)據(jù)進行編碼處理,生成可用于無線傳輸?shù)淖止?jié)流數(shù)據(jù)。
41、無線傳輸?shù)淖止?jié)流數(shù)據(jù)包括設備id1,車輛狀態(tài)運行數(shù)據(jù),設備運行狀態(tài);
42、所述設備id1為車載無線多源信號變送器的id碼,設備id1存儲在mcu?的eeprom里,設備id1是人工燒錄在eeprom里的唯一字符串;
43、所述車輛狀態(tài)運行數(shù)據(jù)為mcu對溫度數(shù)據(jù)k2,壓力數(shù)據(jù)p2,加速度數(shù)據(jù)v2進行深度解析,提取關鍵信息,并判斷車輛的運行狀態(tài),得到車輛狀態(tài)運行數(shù)據(jù);
44、所述設備運行狀態(tài)為車載無線多源信號變送器的運行狀態(tài)數(shù)據(jù);
45、所述無線單元接收端設置在車輛上,用于接收無線傳輸?shù)淖止?jié)流數(shù)據(jù)。
46、所述無線單元接收端接收無線傳輸?shù)淖止?jié)流數(shù)據(jù)。無線單元接收端對
47、進一步地,接收到的無線傳輸?shù)淖止?jié)流數(shù)據(jù)進行解析,同時通過設備id2對無線傳輸?shù)淖止?jié)流數(shù)據(jù)進行匹配,若id1與id2匹配成功,則無線單元接收端將無線傳輸?shù)淖止?jié)流數(shù)據(jù)傳遞給后續(xù)的設備進行處理;若id1與id2匹配不成功,則無線單元接收端不將無線傳輸?shù)淖止?jié)流數(shù)據(jù)傳遞給后續(xù)的設備。
48、id1與id2匹配由人工預先設定,生成id1與id2匹配表,燒錄給無線單元接收端。
49、s5:無線單元接收端接收到數(shù)據(jù)后,進行分析,并根據(jù)需要生成相應的反饋指令或報警信息;
50、包括如下子步驟:
51、s51:無線單元接收端接收字節(jié)流數(shù)據(jù);
52、s52:無線單元接收端對字節(jié)流數(shù)據(jù)進行分析;
53、無線單元接收端對字節(jié)流數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析和狀態(tài)研判;
54、s53:無線單元接收端生成相應的反饋指令或報警信息;
55、所述反饋指令包括正常行駛反饋和遠程控制指令;
56、報警信息通常包括車輛位置、異常類型、時間戳等關鍵信息;
57、無線單元接收端根據(jù)分析結果生成相應的反饋指令和報警信息。
58、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果為:相比傳統(tǒng)分體式變送器,本發(fā)明的多源信號處理能力顯著提升了數(shù)據(jù)采集的效率和準確性,減少了因多設備間同步問題導致的數(shù)據(jù)丟失或延遲,進而提高了整體系統(tǒng)的運行效率和可靠性。高精度的傳感器和算法確保了數(shù)據(jù)的準確性,無線傳輸技術則進一步減少了數(shù)據(jù)傳輸過程中的干擾和誤差,提升了整個系統(tǒng)的測量精度和數(shù)據(jù)質(zhì)量。通過采用車載無線多源信號變送器技術,能夠有效縮短乃至消除傳統(tǒng)有線連接的長度需求,從而顯著節(jié)省原材料消耗并降低生產(chǎn)成本。