一种数据采集装置及汽车的制作方法

本发明涉及交通工具技术领域，尤其涉及一种数据采集装置及汽车。

背景技术：

汽车驾驶员可以通过视觉、听觉、手力、脚力及体感等方式感知汽车运行状态，但这种感知是瞬时的、非量化的，对提高驾驶员驾驶能力的帮助有限。因此，需要在汽车上安装测试设备，能够全面的记录驾驶员操作和车辆状态。通过对驾驶行为和车辆状态两者之间的联系进行分析，可以对驾驶员的驾驶行为提出直接有效的改进方法，提高驾驶员驾驶能力，从而提高交通效率，以达到降低事故发生率的目的。

目前，采集汽车行驶数据的方法可分为以下三种：

第一种，使用高精度的测试设备，例如惯性导航设备、总线记录设备及视频记录设备等，这类设备精度高、通用化程度高，但价格昂贵无法广泛使用，体积大安装不便；

第二种，使用常见的obd设备，该类设备成本低廉，使用方便，但是没有外加其他传感器，只能读取obd口数据，仅限于分析动力系统；

第三种，采用较先进的行车记录仪，结构复杂，成本较高，且记录的数据格式不开放，无法获得原始数据进行驾驶行为分析。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种数据采集装置及汽车，能够全面采集车辆状态和行驶信息，结构简单，成本低廉，并可以将获得的原始记录数据进行第三方数据后处理和分析。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种数据采集装置，包括：

gps模块，其用于获取车辆的位置信息和时间信息；

加速度传感器，其用于获取所述车辆的加速度信息和角速度信息；

can收发器，其用于获取所述车辆行驶信息；

sd卡槽，sd卡被配置为选择性插入所述sd卡槽内和第三方数据处理系统；

微控制器，所述微控制器用于对所述gps模块、所述加速度传感器、所述can收发器中的信息写入所述sd卡中。

作为优选，所述数据采集装置还包括pcb板，所述gps模块、所述加速度传感器、所述can收发器、所述微控制器及所述sd卡槽均设置于所述pcb板上并与其电连接。

作为优选，所述数据采集装置还包括gps天线，所述gps天线电连接于所述gps模块。

作为优选，所述数据采集装置还包括汽车obd插口和汽车obd接头，所述汽车obd接头插入所述汽车obd插口内，所述汽车obd接头分别电连接于所述汽车obd插口和所述can收发器。

作为优选，所述can收发器电连接于所述微控制器的can控制器。

作为优选，所述加速度传感器为陀螺加速度计，用于检测车辆的纵向加速度、侧向加速度和横摆角速度。

作为优选，所述车辆行驶信息包括车辆的车速、发动机转速、节气门开度、加速踏板开度、发动机负荷及发动机力矩。

作为优选，所述sd卡被配置为为所述第三方数据处理系统提供ascii格式的文件，每隔预设时间周期在所述文件中记录一行数据，每行数据包括：时间信息、车辆的车速、发动机转速、节气门开度、加速踏板开度、发动机负荷、发动机力矩、纵向加速度、侧向加速度及横摆角速度。

作为优选，所述加速度传感器通过spi总线与所述微控制器通讯连接。

为达上述目的，本发明还提供了一种汽车，包括上述的数据采集装置。

本发明的有益效果：

本发明提供的数据采集装置，通过设置sd卡被配置为选择性插入sd卡槽内和第三方数据处理系统，在需要数据采集时，gps模块用于获取车辆的位置信息和时间信息，加速度传感器用于获取车辆的加速度信息和角速度信息，can收发器用于获取车辆行驶信息，这些信息通过微控制器会写入sd卡上；在需要数据处理时，将sd卡从sd卡槽拔出并插入第三方数据处理系统，第三方数据处理系统可以利用电脑作为上位机进行数据后处理和分析。

同时，通过gps模块、加速度传感器、can收发器、sd卡槽、微控制器、pcb板、gps天线及汽车obd接头的相互配合，能够以较低的成本同步、连续的采集驾驶行为分析所需的数据。与现有技术相比，该数据采集装置成本低、采集数据丰富、使用方便，数据保存在sd卡上，易于进行后期处理和分析。

由于现有技术行车记录仪采集的数据在存储后只能通过显示屏进行显示，与现有技术行车记录仪相比，该数据采集装置的sd卡使记录数据格式开放化，数据信息可编辑，以供第三方数据处理系统进行内部数据处理，使得获得的原始数据可以进行驾驶行为分析，从而提高交通效率和降低事故发生率。

本实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的数据采集装置。该汽车通过设置数据采集装置，能够全面采集车辆状态和行驶信息，结构简单，有效地降低了生产成本，且可以将获得的原始记录数据进行第三方数据后处理和分析，使用便捷，可靠性好。

附图说明

图1是本发明数据采集装置的原理示意图。

图中：

1、gps模块；2、加速度传感器；3、can收发器；4、sd卡槽；5、微控制器；6、pcb板；7、gps天线；8、汽车obd接头。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

现有汽车行驶数据采集装置大多价格昂贵，结构复杂，给使用带来极大不便。为了解决这个问题，本实施例提供了一种数据采集装置，用于汽车在行驶过程中的数据采集。如图1所示，该数据采集装置包括gps模块1、加速度传感器2、can收发器3、sd卡槽4、微控制器5、pcb板6、gps天线7及汽车obd接头8，微控制器5分别电连接于gps模块1、加速度传感器2、can收发器3及sd卡槽4，微控制器5用于对gps模块1、加速度传感器2、can收发器3中的信息写入sd卡中。其中，gps模块1、加速度传感器2、can收发器3、微控制器5及sd卡槽4均设置于pcb板6上并与其电连接。通过将gps模块1、加速度传感器2、can收发器3、微控制器5及sd卡槽4集成在一块pcb板6上，形成整体结构，结构小巧，占地空间小，便于安装和维护。

本实施例提供的数据采集装置，通过gps模块1、加速度传感器2、can收发器3、sd卡槽4、微控制器5、pcb板6、gps天线7及汽车obd接头8的相互配合，能够以较低的成本同步、连续的采集驾驶行为分析所需的数据。与现有技术相比，该数据采集装置成本低、采集数据丰富、使用方便，数据保存在sd卡上，易于进行后期处理和分析。

进一步地，gps天线7电连接于gps模块1，gps天线7和gps模块1共同用于获取车辆的位置信息和时间信息，并通过串口将该相关信息发送至微控制器5，由微控制器5进行解析。

进一步地，为了保证汽车行驶数据的全面性，该数据采集装置包括加速度传感器2，用于获取车辆的加速度信息和角速度信息。加速度传感器2通过spi总线与微控制器5通讯连接，或者加速度传感器2通过iic总线将该相关信息发送至微控制器5，由微控制器5进行解析。本实施例的加速度传感器2具体采用陀螺加速度计，用于检测车辆的纵向加速度、侧向加速度和横摆角速度，横摆角速度为表征和衡量汽车行驶状态的重要指标，使得汽车行驶数据更加全面和丰富。

为了进一步全面采集汽车行驶信息，数据采集装置还包括汽车obd插口和汽车obd接头8，汽车obd接头8具体为obdⅱ接头，汽车obd接头8插入汽车obd插口内，汽车obd接头8分别电连接于汽车obd插口和can收发器3，can收发器3用于获取车辆行驶信息。其中，车辆行驶信息，即驾驶员操作信息，其具体包括车辆的车速、发动机转速、节气门开度、加速踏板开度、发动机负荷及发动机力矩。

具体地，can收发器3电连接于微控制器5的can控制器。通过can收发器3与集成在微控制器5中的can控制器协同工作，从插入汽车obd插口的汽车obd接头8中获得车辆的车速、发动机转速、节气门开度、加速踏板开度、发动机负荷及发动机力矩等信号，由微控制器5进行处理。

为了实现将车辆的位置信息和车辆行驶信息存储和处理，sd卡被配置为选择性插入sd卡槽4内和第三方数据处理系统。微控制器5采用stm32系列的mcu，或者采用stm32系列之外的mcu，微控制器5定周期发出采集数据信号，并将采集到的数据写入插入sd卡槽4的sd卡中。

具体地，每次上电写入一个ascii格式文件，使得sd卡可以为第三方数据处理系统提供ascii格式的文件，每隔预设时间周期在文件中记录一行数据，每行数据包括：时间信息、车辆的车速、发动机转速、节气门开度、加速踏板开度、发动机负荷、发动机力矩、经度、纬度、纵向加速度、侧向加速度及横摆角速度等。

本实施例提供的数据采集装置，通过设置sd卡被配置为选择性插入sd卡槽4内和第三方数据处理系统，在需要数据采集时，gps模块1用于获取车辆的位置信息和时间信息，加速度传感器2用于获取车辆的加速度信息，can收发器3用于获取车辆行驶信息，这些信息通过微控制器5会写入sd卡上；在需要数据处理时，将sd卡从sd卡槽4拔出并插入第三方数据处理系统，第三方数据处理系统可以用电脑作为上位机进行数据后处理和分析。

现有技术行车记录仪采集的数据在存储后只能通过显示屏进行显示，与现有技术行车记录仪相比，该数据采集装置的sd卡使记录数据格式开放化，数据信息可编辑，以供第三方数据处理系统进行内部数据处理，使得获得的原始数据可以进行驾驶行为分析，从而提高交通效率，以达到降低事故发生率的目的。

本实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的数据采集装置。该汽车通过设置数据采集装置，能够全面采集车辆状态和行驶信息，结构简单，有效地降低了生产成本，且可以将获得的原始记录数据进行第三方数据后处理和分析，使用便捷，可靠性好。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。