本实用新型涉及汽车电子技术领域,具体涉及了一种无人驾驶汽车监控装置。
背景技术:
随着汽车行业以及经济社会的不断发展,汽车已经逐渐进入普及阶段,同时,随着通讯技术的进步,无人驾驶汽车在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展,因此,能够大幅度缓解人类驾驶疲劳和提高驾驶安全性的无人驾驶技术是当前的研究热点。
目前,无人驾驶技术需要采集分析大量数据用于系统和软件改进,需要大量的数据采集分析工程师随车进行数据的采集,这些工作耗费大量人力物力;在公告号为cn207389116u的中国专利文献中,它公开了一种无人驾驶汽车运行状态监控及预警装置,包括车载监测终端和上位机监控终端;所述车载监测终端通过can总线连接汽车传感器,读取所述汽车传感器采集的车辆运行数据;所述上位机监控终端通过以太网与无线网关相连接,经由所述无线网关接入gprs网络;所述车载监测终端与所述无线网关通过所述gprs网络进行连接,所述车载监测终端读取的车辆运行数据经由所述无线网关发送给所述上位机监控终端。
但所述专利技术方案并不包含视频数据的采集功能;同时没有内置存储器,无法在网络不佳的状态下存储数据;且没有内置备用电池,无法在车辆发生严重故障蓄电池无法供电的情况下记录车辆数据。
技术实现要素:
基于此,本实用新型提供了一种无人驾驶汽车监控装置,可以实现对无人驾驶汽车位置、速度、加速度、油门踏板位置、刹车踏板位置、方向盘转角、车辆挡位、是否碰撞、车周以及车内影像等数据的收集和监控,并实时上传到后台服务器;可以使数据采集分析工程师不再需要跟车进行数据采集,大大节省他们的工作时间,提高工作效率;同时,本实用新型一种无人驾驶汽车监控装置可以作为无人驾驶汽车上的“黑匣子”,在车辆出现问题时记录问题出现时的车辆状态数据,帮助后续复现并分析故障。
本实用新型一种无人驾驶汽车监控装置,包括监控终端和后台服务器;所述监控终端包括数据采集模块、数据传输模块、数据记录模块、备用电池模块、主控制器,所述主控制器与数据采集模块、数据传输模块、数据记录模块通过内部总线连接;所述数据传输模块通过4g网络与后台服务器进行实时通信。
所述数据采集模块用于实时采集车辆状态数据,包括总线数据采集模块、视频数据采集模块、位置信息采集模块、加速度信息采集模块,用于实时采集车辆状态数据;
优选地,总线数据采集模块通过can总线收发器从车辆的can网络各节点中获取需要的车辆状态信息,包括车速、轮速、挡位、方向盘转角、油门踏板位置、刹车踏板位置等;
优选地,视频数据采集模块通过视频信号接口lvds采集车周和车内摄像头获取的视频信息;
优选地,位置信息采集模块通过gps天线以及gps模组实时采集车辆的经纬度;
优选地,加速度信息采集模块通过六轴加速度传感器实时获取车辆的加速度和角速度。
所述数据记录模块用于存储数据采集模块采集到的车辆状态数据,包含flash模块和spi总线接口,spi总线接口与数据采集模块通讯,将数据采集模块采集到的车辆状态数据写入flash模块;
进一步地,所述flash模块采用fifo逻辑写入,优先擦除最早记录的数据,保证最接近当前时刻的数据存储于flash中;在车辆网络信号不好的时候,数据也是先存放于flash中,待网络信号恢复以后再通过数据传输模块传到后台服务器。
数据传输模块用于向后台服务器发送数据采集模块采集到的车辆状态数据;
作为优选,数据传输模块通过4g网络实现监控终端到后台服务器的数据传输,数据传输模块通过内部总线接收数据采集模块的数据,将其打包并通过4g网络发送到后台服务器,供数据分析工程师实时监控车辆数据。
所述备用电池模块包含备用电池,用于车辆自身蓄电池无法供电时,给监控终端提供电能,维持数据采集、传输和记录;
进一步地,备用电池模块还包含给备用电池充电的充电电路,在车辆自身蓄电池正常时,通过所述充电电路给备用电池充电,保证备用电池的电量始终处于充足状态。
主控制器用于管理整个监控装置的供电、睡眠、数据的传输与协调。
本实用新型提供的一种无人驾驶汽车监控装置,能够自动完成数据采集、上传,可以大大提高数据采集分析工程师工作效率;备用电池可以在车辆遇到严重故障蓄电池无法供电时,提供供电支持,备用电池模块的充电电路,在车辆蓄电池正常时,通过充电电路给备用电池充电,保证备用电池始终处在一个电量较高的状态,保证故障发生过程的数据可以被正确采集并被发送到后台服务器端,并存储在内部的数据记录模块中,使监控工作的效率和可靠性均得到保证。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图;
图2是本实用新型实施例备用电源及其充电电路图;
图3是本实用新型实施例数据记录模块原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
图1是本实用新型实施例的结构示意图,如图1所示:本实用新型实施例一种无人驾驶汽车监控装置,包括监控终端和后台服务器;所述监控终端包括:数据采集模块102、数据传输模块105、数据记录模块103、备用电池模块101、主控制器104,所述主控制器与数据采集模块、数据传输模块、数据记录模块通过内部总线连接;
所述无人驾驶汽车监控装置由车辆自身蓄电池供电,数据传输模块105与后台服务器100实时通信;
具体地,
数据传输模块105通过4g网络实现车载装置到后台服务器端的数据传输,数据传输模块105通过内部总线接收数据采集模块102采集到的车辆状态数据,将其打包并通过4g网络发送到后台服务器100,供数据分析工程师实时监控车辆数据。
数据采集模块102包括总线数据采集模块、视频数据采集模块、位置信息采集模块、加速度信息采集模块,用于实时采集车辆状态数据;
具体地,
总线数据采集模块通过can总线收发器从车辆的can网络各节点中获取需要的车辆状态信息,包括车速、轮速、挡位、方向盘转角、油门踏板位置、刹车踏板位置等;
视频数据采集模块通过视频信号接口lvds采集车周和车内摄像头获取的视频信息;
位置信息采集模块通过gps天线以及gps模组实时采集车辆的经纬度;
本实用新型实施例加速度信息采集模块采用六轴加速度传感器,用于实时获取车辆的加速度和角速度,能同时监测三轴加速度、三轴陀螺仪(角速度)的数据,提供16位精度的adc输出,传感器的三轴构成一个空间直角坐标系,能够全面记录加速度的数值变化。
数据记录模块103用于存储数据采集模块102采集到的车辆状态数据,图3为本实用新型实施例数据记录模块原理图,如图3所示,数据记录模块103包含flash模块和spi总线接口,spi总线接口通讯速率为2mhz;spi总线接口与数据采集模块102通讯,将数据采集模块102采集到的车辆状态数据写入flash模块;所述flash模块采用fifo逻辑写入,优先擦除最早记录的数据,保证最接近当前时刻的数据存储于flash中;在车辆网络信号不好的时候,数据也是先存放于flash中,待网络信号恢复以后再由数据传输模块105传到后台服务器100。
主控制器104用于全局调度,管理整个监控装置的供电、睡眠、数据的传输与协调。
备用电池模块101包含备用电池,用于车辆自身蓄电池无法供电时,给所述无人驾驶汽车监控装置提供电能,维持数据采集、传输和记录;
本实用新型实施例备用电池模块还包含给备用电池充电的充电电路,在车辆自身蓄电池正常时,通过所述充电电路给备用电池充电,保证备用电池的电量始终处于充足状态。
图2是本实用新型实施例备用电源及其充电电路图;
具体地,如图2所示,201为车辆自身蓄电池经过稳压模块之后的输入端,为充电电池bat1充电,202为充电电池电压检测点;
本实施例充电电路具体参数为:
输入电压201为4.4v;
二极管d8导通电压为0.3v,采用型号为sbrt05u20s3q-7;
q1为p型mos管,采用型号为dmg2305uxq-7;
q2为n型mos管;采用型号为bss138;
主控制器可以通过控制charge_con脚电压来开启或者关闭该充电电路;
将检测点电压标记为utp4,主控制器持续监测utp4:
当utp4=3.9v时,电路停止充电;
当utp4=3.7v时,电路自动启动充电;
当utp4=3.0v时,切断电池供电电源。
本实施例备用电池模块可以在车辆遇到严重故障自身蓄电池无法供电时,提供超过2分钟的供电时间,保证故障发生过程的数据可以被正确采集并被发送到后台服务器端,同时可以储存在内部的数据记录模块中;
例如,车辆发生严重故障,车辆自身蓄电池无法工作,进而影响与后台服务器通讯,此时本实用新型无人驾驶汽车监控装置切换至备用电池模块供电模式,由于备用电池模块自身的充电电路在车辆自身蓄电池正常时,一直维持备用电池的电量处于充足状态,此时备用电池的电量可继续提供超过2分钟的供电时间,保证故障发生过程的数据可以被正确采集并被发送到后台服务器端,同时写入数据记录模块。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。