[发明专利]一种行业车辆用车载网关

说明书

技术领域

本发明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。 

背景技术

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。本发明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。 

发明内容

本发明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，本发明采用的技术方案是：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。 

作为本发明的一种改进方案，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。 

作为本发明的一种改进方案，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。