一种行业车辆用车载网关制造技术

本实用新型专利技术包括电源模块、MCU模块、GPS模块、ACC检测模块、震动传感模块、GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块；MCU模块的输入端分别连接GPS模块、ACC检测模块和震动传感模块；MCU模块的输出端分别连接GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块，电源模块分别连接各个模块，并为各个模块提供工作电压。本实用新型专利技术功能多样、低功耗、性能稳定。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种行业车辆用车载网关
本技术涉及车联网建设系统中的行业车辆监管与服务领域，特别涉及一种基于嵌入式低功耗系统设计的行业车辆用车载网关。
技术介绍
随着我国工业化进程不断推进，行业车辆发展迅速，数量与日俱增，各行业主管单位对其车辆的监管需求也在不断增多。本技术所述车载网关是汽车物联网服务运营系统中的一个必备设备。目前国内外一些公司已经开发出了类似的车载网关产品，但总体上来说其功能比较单一，性能也很一般，特别是功耗较大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是现有的车载网关产品功能单一，性能一般，功耗较大。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种行业车辆用车载网关，包括电源模块、MCU模块、GPS模块、ACC检测模块、震动传感模块、GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块；MCU模块的输入端分别连接GPS模块、ACC检测模块和震动传感模块;MCU模块的输出端分别连接GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块，电源模块分别连接各个模块，并为各个模块提供工作电压。通过各个模块的集成，达到车载网关的功能多样的目的，ACC检测模块可实现远程ACC点火监测服务；通过震动传感模块可实现远程车辆震动监测服务；通过GPS模块可实现远程车辆定位监管服务；此外，当ACC检测模块检测到车辆在熄火时，车载网关在MCU模块的控制下自动进入休眠状态，保证汽车电瓶电量的消耗在规定范围，达到了降低产品运行功耗的效果。为保障车辆在故障或事故下可及时救助，还设有SOS检测模块，包括SOS开关，所述SOS开关一端与MCU的一个IO 口连接，另一端接地。正常情况下，SOS检测对应的IO 口内上拉为高电平；当SOS开关按下时，对应的IO将会被接地拉低，依此来检测SOS脉冲信号。为有效的防止电压反接、电路过流、电压过高等带来设备受损的现象发生，所述电源模块包括9?36V宽电压输入的电源芯片，所述电源芯片设有一输入、两输出的电源保护电路，两路输出端各连接一电压转换单元，所述电压转换单元包括顺次串联的前级整理滤波电路、电压转换电路、后级滤波电路，转换后的电压输出，一路输出3.3V，一路输出4.0V。选用9?36V宽电压输入的电源芯片，使得电源模块支持宽电压输入，既可适配12V电瓶系统的车辆又可适配24V电瓶系统的车辆。作为本技术的一种改进方案，所述MCU模块包括微控制器，以及与微控制器连接的电源滤波及隔离电路、复位电路、程序下载电路、晶振电路以及外围配置电路；所述微控制器支持在线仿真的嵌入式芯片，其通过电源滤波及隔离电路连接电源模块，且与GPS模块、ACC检测模块、震动传感模块、GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块连接并进行信息交互。所述的外围配置电路均采用现有的常规配置电路。为保证接收GPS定位卫星信号的稳定、及时，所述GPS模块包括电源控制电路、电源保护及滤波电路、定位电路、GPS天线电路以及与微控制器进行通信的RS232串口电路；电源控制电路输入端连接电源模块，输出端通过电源保护及滤波电路连接定位电路、GPS天线电路以及RS232串口电路，GPS天线电路的输出端通过连接定位电路的输入端，定位电路的输出端连接RS232串口电路的输入端。采用外接GPS定位天线的模式，保证接收GPS定位卫星信号的相对稳定可靠，选用RS232串口通信模式将GPS信息实时传送给MCU进行处理；此外，通过电源保护及滤波电路和定位电路的串联使用，达到通过软件滤波方法解决现有车载网关定位时的静态飘逸问题。为保证了检测模块的安全可靠，所述ACC检测模块包括光耦电平转换电路，该电路的输入端用以采集车载ACC点火信号，输出端连接MCU模块。设计采用光耦电平转换电路将车载ACC点火信号无失真地转换为TTL电平信号，供MCU进行识别检测，保证了检测模块的安全可靠。作为本技术的一种改进方案，所述震动传感器模块包括震动传感器、信号采集电路，震动传感器的输出端连接信号采集电路的输入端，信号采集电路的输出端通过I2C总线与MCU进行信息交互。为保证车载网关的实时高效通信，所述GPRS模块包括电源保护及滤波电路、通信电路、状态指示电路、GPRS天线电路、SIM卡接口电路以及与MCU进行通信的RS232串口电路；电源模块通过电源保护及滤波电路分别连接通信电路、状态指示电路、GPRS天线电路、SIM卡接口电路，GPRS天线电路的输出端连接通讯电路的输入端，通讯电路的输出端分别连接状态指示电路、SIM卡接口电路和RS232串口电路。采用外接GPRS天线的模式，保证接收GPRS通信网络的相对稳定可靠；此外，通过电源保护及滤波电路，可有效防止了通信时电流较大所产生的电压跌落。作为本技术的一种改进方案，所述Flash模块采用外部Flash模块，通过SPI接口总线与MCU进行数据交互。采用外部Flash模块，方便数据存储扩展以及程序升级；通过SPI接口总线与MCU进行数据交互，保证了数据传输的实时稳定可靠，方便了数据存储空间的扩展及程序版本的在线下载更新。作为本技术的一种改进方案，所述LED指示模块包括车载网关电源指示灯、通信指示灯、定位状态指示灯，三个指示灯均通过IO 口连接MCU模块。本技术的优点是:在满足GPS远程监管车辆功能的同时增强了软硬件设计，电源模块支持了宽电压输入，解决了电压反接、电路过流以及电压过高等带来的设备受损问题；增加了 SOS —键求助功能，保障了车辆在故障或事故下的及时救助；增加了静态定位软件滤波处理，解决了静态定位时的飘逸问题；增加了通信模块供电电路保护设计，防止了通信时大电流所产生的电压跌落；增强了远程交互功能，实现了远程管理、维护及升级等；采用了低功耗设计，提高了在停车模式下车载网关的待机时间。【附图说明】图1为本技术所述车载网关工作原理框图；图2为本技术实施时外形结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示，本技术所述车载网关包括电源模块1_2、MCU模块1-1、GPS模块1-9、ACC检测模块1-8、震动传感模块1-7、SOS检测模块1_6、GPRS模块1_3、Flash模块1-4以及LED指示模块1-5。电源模块1-2可将9?36V的直流电压分别转换为3.3V、4.0V的电压供其他各模块工作使用。MCU模块1-1与GPS模块1-3通过RS232串口进行通信，接收GPS模块接收到的位置与时间信息。MCU模块1-1通过IO 口检测来自ACC检测模块1-8的车辆ACC点火信号，判断车辆的启停状态。MCU模块1-1与震动传感模块1-7通过I2C接口进行通信，检测车辆的震动情况。MCU模块1-1与GPRS模块1-3通过RS232接口通信，传递车辆的定位信息、时间信息、启停状态信息、报警信息等。MCU模块1-1与Flash模块1_4通过SPI接口进行通信，存储GSP断点数据等。MCU模块1-1通过IO控制LED指示模块1_5，指示工作与休眠状态、GPS定位状态、GPRS通信状态。MCU模块1-1:包括微控制器，以及与微控制器连接的电源滤波及隔离电路、复位电路、程序下载电路、晶振电路以及外围配置电路；所述微控制器支持在线仿真的嵌入式芯片，其通过电源滤波及隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行业车辆用车载网关，其特征在于，包括电源模块、MCU模块、GPS模块、ACC检测模块、震动传感模块、GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块；MCU模块的输入端分别连接GPS模块、ACC检测模块和震动传感模块；MCU模块的输出端分别连接GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块，电源模块分别连接各个模块，并为各个模块提供工作电压。

【技术特征摘要】
1.一种行业车辆用车载网关，其特征在于，包括电源模块、MCU模块、GPS模块、ACC检测模块、震动传感模块、GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块;MCU模块的输入端分别连接GPS模块、ACC检测模块和震动传感模块;MCU模块的输出端分别连接GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块，电源模块分别连接各个模块，并为各个模块提供工作电压。2.根据权利要求1所述的一种行业车辆用车载网关，其特征在于，还设有SOS检测模块，包括SOS开关，所述SOS开关一端与MCU的一个IO 口连接，另一端接地。3.根据权利要求1或2所述的一种行业车辆用车载网关，其特征在于，所述电源模块包括9?36V宽电压输入的电源芯片，所述电源芯片设有一输入、两输出的电源保护电路，两路输出端各连接一电压转换单元，所述电压转换单元包括顺次串联的前级整理滤波电路、电压转换电路、后级滤波电路，转换后的电压输出，一路输出3.3V，一路输出4.0V。4.根据权利要求1或2所述的一种行业车辆用车载网关，其特征在于，所述MCU模块包括微控制器，以及与微控制器连接的电源滤波及隔离电路、复位电路、程序下载电路、晶振电路以及外围配置电路；所述微控制器支持在线仿真的嵌入式芯片，其通过电源滤波及隔离电路连接电源模块，且与GPS模块、ACC检测模块、震动传感模块、GPRS模块、Flash模块以及LED指示模块连接并进行信息交互。5.根据权利要求1或2所述的一种行业车辆用车载网关，其特征在于，所述GPS模块包括电源控制电路、电源保护及滤波电路、定位电路、GPS天线电路以及与微控制器进行通...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾波，张恩光，戴晓天，陈自若，杨盛，华国栋，高洋，孙力斌，
申请(专利权)人：南京联创科技集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：