一种车辆多源信息采集和传输装置制造方法及图纸

一种车辆多源信息采集和传输装置，包括机壳、电路板、数据采集模块、数据采集控制模块、蓝牙收发模块、电源模块。数据采集模块、数据采集控制模块、蓝牙收发模块、电源模块安装于电路板上，电路板安装于机壳内部。数据采集模块与数据采集控制模块相连；数据采集控制模块与蓝牙收发模块相连；电源模块分别与数据采集模块、数据采集控制模块和蓝牙模块相连，为上述模块提供电源；数据采集模块一方面通过OBD(On-Board?Diagnostics)接口与车辆内部ECU(Electronic?Control?Unit)相连，一方面通过GPS系统的卫星链路与GPS卫星相连，而对于加速度的获取则利用安装于其上的加速度传感器进行采集。该实用新型专利技术能够综合采集车辆行驶信息、定位信息等多源信息，并通过蓝牙传输车辆信息，避免改动车辆电气线路和在车辆内部增加过多线束，精度高、通用性强而且便于扩展。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种车辆多源信息采集和传输装置，尤其是能够综合采集车辆行 驶信息和定位信息的多源信息采集装置，以及通过蓝牙传输车辆信息的传输装置。
技术介绍
车辆信息涉及行驶信息，如速度、加速度、故障码等，以及定位信息，包括经度、纬 度、航向等，上述信息的来源不同。如速度和故障码等车辆内部信息来自车辆内部，加速度 信息则需要通过外加传感器来获取，定位信息需要GPS (Global Positioning System)等定 位系统来获取。对于上述信息中的速度等车辆内部信息，目前的采集方法有一、通过GPS定位技术，使用GPS接收设备解析GPS报文，从中获取速度信息。该 方法的问题在于GPS系统的精度以及延时所导致的速度信息采集不准确问题。由于GPS 的更新速率一般为1HZ，使得速度信息的获取有一定的延时；另外，所测速度的精度依赖于 GPS等定位系统；如果采用定位精度较高、更新频率高的定位系统，则存在成本问题。二、在车辆内部加装传感器和采集设备，通过获取到的信号对车速进行测量。该方 法的问题在于需要对车辆进行改装，以便将传感器和采集设备加装到车辆内部，而对现有 车辆进行改装则不仅存在工作量大的问题，而且涉及到车主意愿的问题，因此，在实用性方 面有很大距离；另外，该方法需要对不同的车辆进行速度标定，因此存在通用性问题。三、直接在车辆总线上进行被动侦听，通过车辆总线中的信息获取车速。该方法的 问题在于需要进入车辆总线系统，不仅会对有些车辆内部总线系统产生电气特性方面的 影响，而且也需要对车辆进行改装；另外，车辆内部总线协议众多，难以实现对所有类型车 辆的速度信息获取，存在通用性问题。对于加速度信息和定位信息的获取，通常采用外置系统，包括加速度传感器、定位 系统等，进行信息采集。由于不涉及对车辆的改装，因此较容易进行应用。但是，无论是车 辆内部信息，还是加速度信息以及定位信息，目前的信息采集系统是独立的，对上述信息的 应用也是分离、孤立的，缺乏对车辆信息的综合处理，因而难以实现更为复杂、丰富的应用。
技术实现思路
为了克服现有车辆多源信息孤立采集的问题，以及车辆内部信息采集的通用 性、改装需求和精度问题，本技术通过设计实现车辆多源信息采集系统，来对车辆的 行驶信息和定位信息进行采集，并通过蓝牙实现无线传输。将车辆信息分为可从车辆 E⑶(Electronic ControlUnit)获得的车辆内部信息、需外加传感器获得的传感器信息，以 及定位信息。由于车载诊断系统技术(0BD，On-Board Diagnostics)具有标准支撑，目前的主流 标准是0BD-II，因此，在硬件和软件方面具有通用性；而且目前车辆基本自带通用诊断接 口，因此，不存在对车辆进行改装的问题；另外，车辆内部信息的采集是利用OBD协议与车辆ECU进行交互而得，因此，在精度方面可以得到保证。故采用OBD技术获取车辆内部信息 可以解决目前方法中的通用性、改装需求和精度问题。因此，对于车辆内部信息，如速度、故 障码等，采用OBD技术，利用车辆自带的通用诊断接口实现车辆内部信息的采集；对于传感 器信息，如加速度等，集成外加加速度传感器和陀螺仪，通过数据采样来获取加速度信息； 对于定位信息，集成GPS接收模块，通过对GPS导航电文的解析得到经度、纬度和航向信息。 通过对车辆内部信息、传感器信息以及定位信息的集成采集，可以解决现有车辆多源信息 孤立采集的问题。本技术采用NXP公司的LPC2300系列ARM芯片作为数据采集控制模块的主过 程控制器，数据采集控制模块与数据采集模块相连，控制车辆内部信息、GPS信息和加速度 信息的采集和处理，利用集成蓝牙收发模块将数据通过无线传输，为信息的后续处理和应 用提供基础。本技术的技术方案是一种车辆多源新型采集和传输装置，包括机壳、电路 板、数据采集模块、数据采集控制模块、蓝牙收发模块、电源模块。数据采集模块、数据采集 控制模块、蓝牙收发模块、电源模块安装于电路板上，电路板安装于机壳内部。数据采集模 块与数据采集控制模块相连；数据采集控制模块与蓝牙收发模块相连；电源模块分别与数 据采集模块、数据采集控制模块和蓝牙模块相连，为上述模块提供电源；数据采集模块一方 面通过OBD接口与车辆内部E⑶相连，一方面通过GPS系统的卫星链路与GPS卫星相连，而 对于加速度的获取则利用安装于其上的加速度传感器进行采集。进一步的，所述数据采集模块包括车辆内部信息采集接口模块、加速度信息采集 模块和GPS信息采集模块。数据采集模块通过车辆内部信息采集接口模块从车辆内部ECU 采集车辆的相关数据，通过GPS信息采集模块对GPS报文的读取与分析得到GPS位置数据 和方向信息，通过加速度信息采集模块得到车辆的加速度信息。进一步的，所述数据采集控制模块包括采用基于ARM7TDMI-S的RICS LPC2300系 列CPU为核心，内置多路AD，两路CAN控制器，四个串行口，具有以太网控制器和USB控制 器。内置128K 511可编程FLASH和3 ( 56K RAM，内部含有RC振荡器，最高运行速度 为 72MHz。进一步的，所述蓝牙收发模块包括采用符合最新Bluetooth 2. 0标准的蓝牙收 发模块，把来自数据采集控制模块的各种信息数据通过无线方式发送给其它设备，如网关 等；或者接收来自其它设备，如网关等的数据或者指令。进一步的，所述电源模块包括5V DC-DC电源模块，为整个系统提供电源输入，并为车辆内部信息采集接口模块 提供电源。3. 3V线性降压模块，为数据采集控制模块的主控制器提供电源；3. 3V电源模块，专为GPS信息采集模块提供电源，防止其它模块对GPS信息采集模 块的影响；进一步的，所述车辆内部信息采集接口模块包括KWPU81、IS09141、IS014230物理电平转换器，采用飞思卡尔公司的IS09141收发 器MC33290和三极管组成上述三种协议的通用物理电平转换接口，通过与数据采集控制模 块CPU的串口连接即可以实现对以上三种协议信息的读取；J1850物理电平转换模块，J1850收发器通过与数据采集控制模块CPU的串口连 接，实现J1850协议信息的读取；CAN通信接口模块，采用专用CAN收发器，实现与车辆OBD系统的CAN总线交互。进一步的，所述加速度信息采集模块包括加速度测量模块，采用三轴加速度传感器，对汽车前后、左右、上下三个轴方向的 加速度进行测量，判断车体的运动状态，三个轴方向实现士6G的加速度测量；倾角测量模块，采用双轴陀螺仪传感器，实现士500°的车体倾斜角度测量，通过 倾角的数据来校正加速度传感器受地球弓I力的影响。进一步的，所述GPS信息采集模块包括GPS信息采集模块，采用内置定位算法和 报文输出的GPS模块，数据格式满足NEMA 0183国际标准，获取车辆经度、纬度、航向等定位 fn息；进一步的，所述加速度信息采集模块中加速度测量模块的三轴加速度传感器采用 飞思卡尔公司的MMA7260进行加速度测量。进一步的，所述加速度信息采集模块中倾角测量模块的双轴陀螺仪传感器采用 InvenSense公司的IDG-300进行倾角测量。进一步的，所述GPS信息采集模块采用u-blox公司的LEA本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种车辆多源新型采集和传输装置，包括：机壳、电路板、数据采集模块、数据采集控制模块、蓝牙收发模块、电源模块；其特征是，数据采集模块、数据采集控制模块、蓝牙收发模块、电源模块安装于电路板上，电路板安装于机壳内部；数据采集模块与数据采集控制模块相连；数据采集控制模块与蓝牙收发模块相连；电源模块分别与数据采集模块、数据采集控制模块和蓝牙模块相连，为上述模块提供电源；数据采集模块一方面通过ＯＢＤ接口与车辆内部ＥＣＵ相连，一方面通过ＧＰＳ系统的卫星链路与ＧＰＳ卫星相连，而对于加速度的获取则利用安装于其上的加速度传感器进行采集。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇峰，简炜，蒋伟荣，向郑涛，王思山，江学焕，黄爱蓉，张涛，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：实用新型
国别省市：42