CN104103103A - 基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统，在车体内同时设置全车身压力感受系统，水平度检测系统，方位检测系统，以及速度检测电路等，整车全身表面内设置有全车压力感受系统，并经过中央处理器接受后按顺序储存记录，可以存储车身在任何时刻出现的剐蹭、碰撞等受损记录，通过无线传输后可以了解车身在任何时刻的运行状况、速度、爬坡或转向，以及其他各种工作性能，结合GPS通信后，可以与地图结合使用，了解车辆在任何时刻任何位置的运行状况，与手机建立通讯连接后可以了解车辆在任何时刻受到碰撞或人为划痕的状况。内加筋采用三脚支撑架，有一定弹性形变和复原的刚性，车身凹陷程度小的情况下可以在内加筋作用下自动复原。

Description

基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统

技术领域

本发明涉及车辆安全与智能化管理技术领域，具体涉及一种车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统。

背景技术

现有车辆的位置和朝向信息，都是通过GPS定位来确定，在外界传输信号较差或者被屏蔽的环境中，无法确切知道车辆的各种运行状况信息。另外，现有车辆采用GPS功能主要用于导航，而车身传感器仅限于制动和仪表检测等方面，缺少对于行车安全信息记录方面的收集和存储。

目前，交通事故无论大小，都很难全面了解事故发生的动态细节内容，车载摄像头仅用于观察记录局部可视性信息，市区路面监控密度有限，郊区路面无监控设施，道路行驶中大部分车辆大部分时间处于不可监测的盲区范围内。一旦交通事故出现，很难了解事故细节，造成误判，或因证据不足而无法获取维护合法权益。许多车辆在行驶过程或者通过狭窄道口或其他车辆附近时，容易出现剐蹭问题，而轻微剐蹭不易被察觉，造成事后无法判定受损过程的问题等等。

总之，现有机动车车身感应系统不健全，缺乏毛细感应系统，而且不能全方位任意时刻了解并记录车辆运行状况，以及非本人操作时车辆所处位置和各种状态等问题，都会给车辆安全带来隐患，其智能化程度不高的问题需要进一步改善。

再者，现有机动车的车身钢板厚度有限，轻微的剐蹭或碰撞就会造成凹陷或掉漆，其主要原因是车身钢板内外层之间空隙结构不利于提供车身强度，甚至更容易变形，在发生碰撞或剐蹭后，外侧钢板就很容易凹陷下去，钣金和喷漆成本较高，增加维修成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种不仅提高车外身支撑强度，还能够全车身感应和全方位状态记录的安全管理检测系统。

为实现上述发明目的，采用如下技术方案，在车体内同时设置全车身压力感受系统，水平度检测系统，方位检测系统，以及速度检测电路、灯具状态检测电路、门窗状态检测电路和辅助组件检测电路，上述检测系统和检测电路的信号输出端与中央处理器的信号输入端连接，所述中央处理器的数据输出端依次连接有发射单元，外置储存模块，音视频播放器，设置界面和数据连接端口，以及GPS通信模块，其中：

所述全车身压力感受系统：在车身的外层钢板与内层衬板之间设置加筋支撑结构，该加筋支撑结构包括一个三脚支撑架，三脚支撑架的三个脚端位于外层钢板的内表面，三角支撑架的根端与内层衬板的内表面之间设置有弹性对接结构，该弹性对接结构包括一个带有中心孔的支座，在支座内安装有弹簧和压力传感器；所有各压力传感器分区域与压力控制仪连接，压力控制仪输出端与中央处理器的信号端连接；

所述方位检测系统包括角度检测仪和方位角度检测电路；在一个固定于车体内的外壳中心位置安装有角度检测仪，角度检测仪的转轴上固定有磁性指针，同时设置有原始位置坐标，通过判断磁性指针与原始位置坐标之间的夹角确定车身旋转状态；所述角度检测仪内含有方位角度检测电路，角度检测仪的信号端通过线路与方位角度检测电路的输入端连接，方位角度检测电路的输出端与中央处理器的信号输入端连接；

所述水平度检测系统：在一个固定的圆球壳内的上部沿径向固定有吊杆，在吊杆的下部通过吊轴吊装有竖向旋转座，在竖向旋转座内固定有竖向角度检测仪，该竖向角度检测仪的转轴与所述吊轴之间传动连接；并在竖向旋转座内安装有横向角度检测仪，横向角度检测仪的转轴上垂直固定有一个摆杆，摆杆末端固定有配重块；所述竖向角度检测仪和横向角度检测仪分别通过线路与竖向角度检测电路和横向角度检测电路的输入端连接，竖向角度检测电路和横向角度检测电路的输出端分别与中央处理器的信号输入端连接。

所述水平角度检测电路、竖向角度检测电路和横向角度检测电路分别含有角度检测模块、角度传感器和放大滤波电路；其中，角度检测模块包括设置在转轴中心的条形磁铁，在条形磁铁两侧正交位置分别设置有线圈a和线圈b，线圈a和线圈b分别于角度传感器的输入端连接，角度传感器的输出端负极和输出正极分别于放大滤波电路连接；所述的差动放大电路包括：运算放大器U1的反向输入端、电阻R1的一端和电阻R2的一端分别两两相连，运算放大器U1的正向输入端与角度传感器的输出负极相连，运算放大器U1的输出端、所述电阻R2的另一端和电阻R3的一端分别两两相连，运算放大器U2的反向输入端、电阻R1的另一端和电阻R4的一端分别两两相连，运算放大器U2的正向输入端与角度何移传感器的输出正极相连，运算放大器U2的输出端、所述电阻R4的另一端和电阻R5的一端分别两两相连，运算放大器U3的反向输入端、所述电阻R3的另一端和电阻R6的一端分别两两相连，运算放大器U3的正向输入端、所述电阻R5的另一端和电阻R7的一端分别两两相连，运算放大器U3的输出端、电阻R7的另一端、电阻R8的一端和低通滤波电路分别两两相连，所述电阻R8的另一端接地，所述电阻R6的另一端、电阻R9的一端和所述电阻R8的一端分别两两相连，所述电阻R9的另一端接电压电源，电阻R10的另一端接地。

所述的低通滤波电路：电阻R11的一端、电容C1的一端和差动放大电路分别两两相连，所述电阻R11的另一端、电容C2的一端和电阻R12的一端分别两两相连，所述电容C2的另一端、电容C3的一端，电阻R13的一端、电阻R14的一端和电阻R15的一端分别两两相连，所述电容C1的另一端、电容C4的一端和所述电阻R13的另一端分别两两相连，运算放大器U4的反向输入端、运算放大器U4的输出端、所述电阻R15的另一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端分别两两相连，所述运算放大器U4的正向输入端、所述电阻R12的的另一端和电容C4的另一端分别两两相连，所述电阻R17的另一端、电容C5的一端和稳压二极管的阴极分别两两相连，所述电容C5的另一端、所述稳压二极管的阳极、所述电容C3的另一端、所述电阻R14的另一端和所述电阻R16的另一端均接地。

在所述内层衬板的内表面设置有内层钢架，所述三脚支撑架的根端及支座的受力点位于内层钢架上。在所述外层钢板的内表面位于每个脚端外侧分别固定有顶片，各脚端和各挡片均匀分布。在外侧钢板与内层衬板之间填充有衬层。

本发明的上述方案有如下技术效果：

1、整车全身表面内设置有全车压力感受系统，并经过中央处理器接受后按顺序储存记录，可以存储车身在任何时刻出现的剐蹭、碰撞等受损记录。

2、通过无线传输后可以了解车身在任何时刻的运行状况、速度、爬坡或转向，以及其他各种工作性能。

3、结合GPS通信后，可以与地图结合使用，了解车辆在任何时刻任何位置的运行状况，与手机建立通讯连接后可以了解车辆在任何时刻受到碰撞或人为划痕的状况。

4、采用外层钢板与内层衬板结合，以及采用内层钢架结构，可以显著提高车身强度，使内外变为一体。而且受力均匀，可以通过内加筋将受力分散，从而提高强度数倍。

5、内加筋采用三脚支撑架，有一定弹性形变和复原的刚性，车身凹陷程度小的情况下可以在内加筋作用下自动复原。

附图说明

图1是本发明的系统连接示意图；

图2是本发明中加筋支撑结构示意图；

图3是图2的局部结构示意图；

图4是图2的A向结构示意图；

图5是方位角度检测仪的结构示意图；

图6是水平度检测仪的结构示意图；

图7是图6的局部放大结构示意图；

图8是本发明中各角度检测电路图。

图中标号，1为外层钢板，2为内层钢架，3为内层衬板，4为支座，5为三脚支撑架（加筋的一种形式），6为顶头，7为外壳，8为圆球壳，9为水平度检测仪，91为竖向旋转座，92为滑套或轴承，93为固定轮，94为传动带，10为吊杆，11为摆杆，12为配重块，13为固定件，14为方位角度检测仪，15为磁性指针，16为信号线，17为脚端，18为顶片，19为压力传感器，20为弹簧，21为顶肩，22为衬层，23为竖向角度检测仪，231为转轴，24为横向角度检测仪，241为转轴。

具体实施方式

参见图1，在车体内同时设置全车身压力感受系统（全车压力传感器19分别于压力控制仪连接），水平度检测系统（水平度检测仪9与水平度检测电路连接），方位检测系统（方位角度检测仪14与方位检测电路连接），以及速度检测电路、灯具状态检测电路、门窗状态检测电路、发动机工作状态检测电路和其他辅助组件检测电路等。上述检测系统和检测电路的信号输出端与中央处理器CPU的信号输入端连接，所述中央处理器CPU的数据输出端依次连接有发射单元，外置储存模块，音视频播放器，设置界面和数据连接端口，以及GPS通信模块。

参见图2和图3，全车身压力感受系统：在车身的外层钢板与内层衬板3之间设置加筋支撑结构，在内层衬板3的内表面设置有内层钢架2，该加筋支撑结构包括一个三脚支撑架5，三脚支撑架5的三个脚端位于外层钢板1的内表面，三角支撑架5的根端与内层钢架2之间设置有弹性对接结构，三脚支撑架5的根端及支座的受力点位于内层钢架2上。外层钢板1的内表面位于每个脚端17外侧分别固定有顶片18，所有各脚端17和各挡片18均匀分布（参见图4）。同时在外侧钢板1与内层衬板3之间填充有衬层22。

参见图3，三角支撑架5的根端与内层钢架2之间设置有弹性对接结构包括一个带有中心孔的支座4，在支座4内安装有弹簧20和压力传感器19；所有各压力传感器19分区域与压力控制仪连接，压力控制仪输出端与中央处理器的信号端连接。

参见图5，方位检测系统包括方位角度检测仪14和方位角度检测电路；在一个固定于车体内的外壳中心位置安装有方位角度检测仪，方位角度检测仪的转轴上固定有磁性指针15，同时设置有原始位置坐标，通过判断磁性指针15与原始位置坐标之间的夹角确定车身旋转状态；所述角度检测仪15内含有方位角度检测电路，角度检测仪的信号端通过线路与方位角度检测电路的输入端连接，方位角度检测电路的输出端与中央处理器的信号输入端连接；

参见图6和图7，水平度检测系统：在一个固定的圆球壳内的上部沿径向固定有吊杆10，在吊杆10的下部通过吊轴吊装有竖向旋转座91，在竖向旋转座91内固定有竖向角度检测仪23，该竖向角度检测仪23的转轴231与所述吊轴之间传动连接；图7中标号93为固定轮，94为传动带，转轴231上安装有转轮，所述固定轮93、转轮和传动带94分别带有同步齿，当竖向旋转座91摆动后与竖向产生夹角，传动带94驱动转轮是转轴231转动，从而可以确定竖向旋转角度。在竖向旋转座91内安装有横向角度检测仪24，横向角度检测仪24的转轴241上垂直固定有一个摆杆11，摆杆11末端固定有配重块12，摆杆11转动后带动转轴241旋转，从而可确定横向旋转角度。所述竖向角度检测仪23和横向角度检测仪24分别通过线路与竖向角度检测电路和横向角度检测电路的输入端连接，竖向角度检测电路和横向角度检测电路的输出端分别与中央处理器的信号输入端连接。

水平角度检测电路、竖向角度检测电路和横向角度检测电路，三个角度检测电路分别含有角度检测模块、角度传感器和放大滤波电路，参见图8。角度检测模块包括设置在转轴中心的条形磁铁，在条形磁铁两侧正交位置分别设置有线圈a和线圈b，线圈a两端电压变化情况为Va=V₀×sin（ωt）×cos（θ），线圈b两端电压变化情况为Va=V₀×sin（ωt）×cos（θ）。线圈a和线圈b分别于角度传感器的输入端连接，角度传感器的输出端负极和输出正极分别于放大滤波电路连接。所述的差动放大电路包括：运算放大器U1的反向输入端、电阻R1的一端和电阻R2的一端分别两两相连，运算放大器U1的正向输入端与角度传感器的输出负极相连，运算放大器U1的输出端、所述电阻R2的另一端和电阻R3的一端分别两两相连，运算放大器U2的反向输入端、电阻R1的另一端和电阻R4的一端分别两两相连，运算放大器U2的正向输入端与角度何移传感器的输出正极相连，运算放大器U2的输出端、所述电阻R4的另一端和电阻R5的一端分别两两相连，运算放大器U3的反向输入端、所述电阻R3的另一端和电阻R6的一端分别两两相连，运算放大器U3的正向输入端、所述电阻R5的另一端和电阻R7的一端分别两两相连，运算放大器U3的输出端、电阻R7的另一端、电阻R8的一端和低通滤波电路分别两两相连，所述电阻R8的另一端接地，所述电阻R6的另一端、电阻R9的一端和所述电阻R8的一端分别两两相连，所述电阻R9的另一端接电压电源，电阻R10的另一端接地。所述的低通滤波电路：电阻R11的一端、电容C1的一端和差动放大电路分别两两相连，所述电阻R11的另一端、电容C2的一端和电阻R12的一端分别两两相连，所述电容C2的另一端、电容C3的一端，电阻R13的一端、电阻R14的一端和电阻R15的一端分别两两相连，所述电容C1的另一端、电容C4的一端和所述电阻R13的另一端分别两两相连，运算放大器U4的反向输入端、运算放大器U4的输出端、所述电阻R15的另一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端分别两两相连，所述运算放大器U4的正向输入端、所述电阻R12的的另一端和电容C4的另一端分别两两相连，所述电阻R17的另一端、电容C5的一端和稳压二极管的阴极分别两两相连，所述电容C5的另一端、所述稳压二极管的阳极、所述电容C3的另一端、所述电阻R14的另一端和所述电阻R16的另一端均接地。

Claims (6)

1.一种基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统，其特征在于，在车体内同时设置全车身压力感受系统，水平度检测系统，方位检测系统，以及速度检测电路、灯具状态检测电路、门窗状态检测电路和辅助组件检测电路，上述检测系统和检测电路的信号输出端与中央处理器的信号输入端连接，所述中央处理器的数据输出端依次连接有发射单元，外置储存模块，音视频播放器，设置界面和数据连接端口，以及GPS通信模块，其中：

所述全车身压力感受系统：在车身的外层钢板与内层衬板之间设置加筋支撑结构，该加筋支撑结构包括一个三脚支撑架，三脚支撑架的三个脚端位于外层钢板的内表面，三角支撑架的根端与内层衬板的内表面之间设置有弹性对接结构，该弹性对接结构包括一个带有中心孔的支座，在支座内安装有弹簧和压力传感器；所有各压力传感器分区域与压力控制仪连接，压力控制仪输出端与中央处理器的信号端连接；

所述方位检测系统包括角度检测仪和方位角度检测电路；在一个固定于车体内的外壳中心位置安装有角度检测仪，角度检测仪的转轴上固定有磁性指针，同时设置有原始位置坐标，通过判断磁性指针与原始位置坐标之间的夹角确定车身旋转状态；所述角度检测仪内含有方位角度检测电路，角度检测仪的信号端通过线路与方位角度检测电路的输入端连接，方位角度检测电路的输出端与中央处理器的信号输入端连接；

所述水平度检测系统：在一个固定的圆球壳内的上部沿径向固定有吊杆，在吊杆的下部通过吊轴吊装有竖向旋转座，在竖向旋转座内固定有竖向角度检测仪，该竖向角度检测仪的转轴与所述吊轴之间传动连接；并在竖向旋转座内安装有横向角度检测仪，横向角度检测仪的转轴上垂直固定有一个摆杆，摆杆末端固定有配重块；所述竖向角度检测仪和横向角度检测仪分别通过线路与竖向角度检测电路和横向角度检测电路的输入端连接，竖向角度检测电路和横向角度检测电路的输出端分别与中央处理器的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统，其特征在于，所述水平角度检测电路、竖向角度检测电路和横向角度检测电路分别含有角度检测模块、角度传感器和放大滤波电路；其中，角度检测模块包括设置在转轴中心的条形磁铁，在条形磁铁两侧正交位置分别设置有线圈a和线圈b，线圈a和线圈b分别于角度传感器的输入端连接，角度传感器的输出端负极和输出正极分别于放大滤波电路连接；所述的差动放大电路包括：运算放大器U1的反向输入端、电阻R1的一端和电阻R2的一端分别两两相连，运算放大器U1的正向输入端与角度传感器的输出负极相连，运算放大器U1的输出端、所述电阻R2的另一端和电阻R3的一端分别两两相连，运算放大器U2的反向输入端、电阻R1的另一端和电阻R4的一端分别两两相连，运算放大器U2的正向输入端与角度何移传感器的输出正极相连，运算放大器U2的输出端、所述电阻R4的另一端和电阻R5的一端分别两两相连，运算放大器U3的反向输入端、所述电阻R3的另一端和电阻R6的一端分别两两相连，运算放大器U3的正向输入端、所述电阻R5的另一端和电阻R7的一端分别两两相连，运算放大器U3的输出端、电阻R7的另一端、电阻R8的一端和低通滤波电路分别两两相连，所述电阻R8的另一端接地，所述电阻R6的另一端、电阻R9的一端和所述电阻R8的一端分别两两相连，所述电阻R9的另一端接电压电源，电阻R10的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统，其特征在于，所述的低通滤波电路：电阻R11的一端、电容C1的一端和差动放大电路分别两两相连，所述电阻R11的另一端、电容C2的一端和电阻R12的一端分别两两相连，所述电容C2的另一端、电容C3的一端，电阻R13的一端、电阻R14的一端和电阻R15的一端分别两两相连，所述电容C1的另一端、电容C4的一端和所述电阻R13的另一端分别两两相连，运算放大器U4的反向输入端、运算放大器U4的输出端、所述电阻R15的另一端、电阻R16的一端和电阻R17的一端分别两两相连，所述运算放大器U4的正向输入端、所述电阻R12的的另一端和电容C4的另一端分别两两相连，所述电阻R17的另一端、电容C5的一端和稳压二极管的阴极分别两两相连，所述电容C5的另一端、所述稳压二极管的阳极、所述电容C3的另一端、所述电阻R14的另一端和所述电阻R16的另一端均接地。

4.根据权利要求1所述的基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统，其特征在于，在所述内层衬板的内表面设置有内层钢架，所述三脚支撑架的根端及支座的受力点位于内层钢架上。

5.根据权利要求1所述的基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统，其特征在于，在所述外层钢板的内表面位于每个脚端外侧分别固定有顶片，各脚端和各挡片均匀分布。

6.根据权利要求1所述的基于车辆全身感应及全方位状态记录的计算机处理系统，其特征在于，在外侧钢板与内层衬板之间填充有衬层。