一种交通工具中转器的制作方法

专利2022-06-29  50


本实用新型涉交通工具技术领域,特别是涉及一种交通工具中转器。



背景技术:

目前电动车控制器的各种功能必须要相应的按键开关通过线束直接连接到控制器才能实现相应功能,电器连接线多,并且复杂,故障率高,可靠性低,安全风险高。功能上相对独立,没有比较统一的整合工具进行整合,例如防盗、防拆、报警等措施,并且措施不完善,仅仅只是简单的更换控制器就能够使得电动车进行行使。从传统意义上来讲,电动车的侧翻与倾倒是没有进行侧翻报警功能的,这些功能的一种或者几种即使存在于电动车上,也不能做到很好的集合,简化其控制流程,提高安全性,因此需要对这些功能进行一定的整合,从而达到综合控制。



技术实现要素:

本实用新型的实施例是这样实现的:

一种交通工具中转器,包括定位模块、远程通讯模块、陀螺仪模块、调速器、控制器、信号集成处理模块、防拆装置以及功能输入接口,其特征在于:所述防拆装置、定位模块、陀螺仪模块与信号集成处理模块电连接;所述远程通讯模块与信号集成处理模块双向通信连接、所述控制器与信号集成处理模块模块双向通信连接,所述控制器接入机车电机。

在本实用新型的一些实施例中,所述功能输入接口包括档位开关、防盗控制输出接口、感应锁、刹车控制器、修复控制器、倒车控制器和导航控制器。

在本实用新型的一些实施例中,所述防拆装置包括设置于中转器之内的nfc天线;还包括nfc贴片天线,与中转器主体中的nfc天线配对连接。

在本实用新型的一些实施例中,所述nfc贴片天线与所述nfc天线一一配对连接。

在本实用新型的一些实施例中,所述远程通讯模块包括gsm通信模块、3g通信单元或者4g通信单元中的一种或几种组合。

在本实用新型的一些实施例中,所述陀螺仪模块包括陀螺仪传感器控制电路,包括选通电路、电荷放大电路、积分器电路和模数转换电路,其中,所述选通电路的输入端与陀螺仪传感器的输出端相连,所述选通电路的输出端与所述电荷放大电路的输入端相连,所述电荷放大电路的输出端与所述积分器电路的输入端相连,所述积分器电路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连。

在本实用新型的一些实施例中,所述陀螺仪传感器的驱动信号为正弦波,所述陀螺仪传感器输出的角速度信号为与所述驱动信号同频同相的正弦波,连接到所述积分器电路的正负端的控制信号为与所述角速度信号同步的方波。

在本实用新型的一些实施例中,所述陀螺仪传感器控制电路还包括给所述陀螺仪传感器提供驱动信号的数字式频率合成器。

在本实用新型的一些实施例中,所述角速度信号的正弦相位大于零度而小于180度时,将所述角速度信号正向连接到所述积分器电路的输入端;所述角速度信号的正弦相位大于180度而小于360度时,将所述角速度信号反转后反向连接到所述积分器电路的输入端。

在本实用新型的一些实施例中,所述定位模块包括gps定位模块、北斗卫星定位模块或者格洛纳斯卫星定位模块中的一种。

本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果:

1、有了信号集成处理器,各种功能线无需跟控制器直接电器连接,减少控制器的电器连接线减少交通工具布线,降低应为布线带来的故障率;

2、中转器内置陀螺仪表,档交通工具发送侧翻的时候通过gsm信号向第三方发送求助信息并告诉当前位置,当车辆被盗,云端发送断电指令,中转器接收后,给控制器发送锁电机指令,达到防盗;

3、信号集成处理器后台控制采用后台服务器加第三方app控制,远程防盗远程设防,远程开电远程故障诊断;

4、信号集成处理器跟控制器采用实时双向通讯方式,控制器内部的数据跟中转器的数据都可以直接发送到服务器;

5、有了防拆装置,非正常渠道要使用车子,必须完全更换电器控制部分,再次成本非常高昂,导致被盗后再次变卖的总体价值降低

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例交通工具中转器的结构示意图。

图2是本实用新型实施例防拆模块结构示意图。

图3是本实用新型实施例陀螺仪模块结构示意图。

图4是本实用新型实施例陀螺仪传感器电路中积分器电路的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通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,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中,需要说明的是,若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中,“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

一种交通工具中转器,包括定位模块、远程通讯模块、陀螺仪模块、调速器、控制器、信号集成处理模块、防拆装置以及功能输入接口,其特征在于:所述防拆装置、定位模块、陀螺仪模块与信号集成处理模块电连接;所述远程通讯模块与信号集成处理模块双向通信连接、所述控制器与信号集成处理模块模块双向通信连接,所述控制器接入机车电机。

在本实用新型的一些实施例中,所述功能输入接口包括档位开关、防盗控制输出接口、感应锁、刹车控制器、修复控制器、倒车控制器和导航控制器。

在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,所述防拆模块主体包括控制器,以及与控制器分别连接的远程通信模块、定位模块及nfc天线;还包括nfc贴片天线,所述nfc贴片天线与防拆模块主体中的nfc天线配对连接,且nfc贴片天线安装在与防拆模块主体中的nfc天线能够通信的空间范围内,防拆模块正常状态下,所述nfc天线与所述nfc贴片天线之间一直能够配对连接,不会断开。

所述nfc贴片天线与所述防拆模块主体一对一配对连接,也就是说,所述防拆模块包括1个互相配对连接的nfc贴片天线与所述防拆模块主体,两者之间是一一对应的关系,该一一对应还包含所述nfc贴片天线与所述主体中的nfc天线一一对应配对连接;在其他情况下,也可以将所述车辆定位装置设置为包括1个防拆模块主体和与所述防拆模块主体配对的2个或2个以上的nfc贴片天线,或者,所述车辆定位装置设置为包括一个nfc贴片天线和与其配对的2个或2个以上的定位防拆装置主体。总而言之,所述防拆模块中至少包括一个定位防拆装置主体和与其配对连接的至少一个nfc贴片天线。

所述控制器为mcu,负责控制所述定位防拆装置的整体运行,mcu的具体型号可以参考现有车辆定位装置中的mcu,在此不做赘述;所述远程通信模块包括gsm,或包括4g通信单元,还包括通信所需的天线等,远程通信模块能够向外发送车辆位置信息,还可以发送其他信息;同样的,远程通信模块可参考现有技术;所述定位模块采用gps全球卫星定位模块,如有其它定位模块也可以选择其它定位模块,比如北斗卫星定位模块、格洛纳斯卫星定位模块等。所述防拆模块主体还包括常规的供电系统等。

所述nfc贴片天线与所述nfc天线一一配对连接,具体来说,安装所述防拆模块,防拆模块的主体与nfc贴片天线之间能够保持配对连接;所述nfc贴片天线采用柔性fpc材质制作,所述nfc贴片天线的载体贴片的颜色、形状不做限制,可以做成方形、黑色,也可以做成其它颜色和形状,但对于车辆安全性来说,所述nfc贴片天线越容易伪装、隐蔽、不被发现越好。

若无人拆除所述定位防拆装置时,所述装置保持不动;

若有人拆除所述定位防拆装置时,所述nfc贴片天线与所述定位防拆装置主体内置的nfc天线之间的配对断开,所述控制器启动,激活定位模块和远程通信模块,上报当前车辆位置信息等相关信息。

综上,基于nfc的防拆模块能够简单、有效的保障防拆模块不被拆除,若被拆除可以上报相关信息,结构简单,成本低廉。

在本实用新型的一些实施例中,所述远程通讯模块包括gsm通信模块、3g通信单元或者4g通信单元中的一种或几种组合。

在本实用新型的一些实施例中,所述陀螺仪模块包括陀螺仪传感器控制电路,包括选通电路、电荷放大电路、积分器电路和模数转换电路,其中,所述选通电路的输入端与陀螺仪传感器的输出端相连,所述选通电路的输出端与所述电荷放大电路的输入端相连,所述电荷放大电路的输出端与所述积分器电路的输入端相连,所述积分器电路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连,具体而言,如图3所示,实施例的陀螺仪传感器控制电路包括选通电路、电荷放大电路、积分器电路、模数转换电路(adc)和数字滤波器。其中,选通电路的输入端连接陀螺仪传感器的输出,选通电路的输出端与电荷放大电路的输入端相连,电荷放大电路的输出端与积分器电路的输入端相连,积分器电路的输出端与模数转换电路的输入端相连,模数转换电路的输出端与数字滤波器的输入端相连。

在本实用新型的一些实施例中,所述陀螺仪传感器的驱动信号为正弦波,所述陀螺仪传感器输出的角速度信号为与所述驱动信号同频同相的正弦波,连接到所述积分器电路的正负端的控制信号为与所述角速度信号同步的方波。

所述陀螺仪传感器控制电路还包括给所述陀螺仪传感器提供驱动信号的数字式频率合成器。

所述角速度信号的正弦相位大于零度而小于180度时,将所述角速度信号正向连接到所述积分器电路的输入端;所述角速度信号的正弦相位大于180度而小于360度时,将所述角速度信号反转后反向连接到所述积分器电路的输入端。

陀螺仪传感器控制电路的信号处理流程(即传感器前端信号处理流程)为:选通电路选择陀螺仪传感器(简称传感器)的三轴中的某一轴(x轴、y轴或z轴)的信号(感应电荷),由电荷放大电路将电荷变化转化成电压,再经过积分器电路(也称积分电路)实现信号的放大,放大的信号被模数转换电路转化成数字信号后送到数字滤波器。其中,积分器电路主要用于实现传感器残余信号的去除。在本实施例中,陀螺仪传感器可以采用压电薄膜(pzt)型陀螺仪传感器或其他任何陀螺仪传感器;选通电路可以采用现有的各种可行的开关电路,例如多路器等。关于陀螺仪传感器与选通电路的连接关系,可以采用现有的各种方式,此处并不进行限定。

传感器的驱动信号选用正弦波,传感器输出的角速度信号是与驱动信号同频同相的正弦波,角速度越大对应的正弦幅度越大。通过连接到积分器电路正负端的控制信号对输入积分器电路的角速度信号进行控制,当传感器输出的角速度信号的正弦相位大于零度又小于度时,将角速度信号正向连接到积分器电路输入端;当传感器输出的角速度信号的正弦相位大于180度又小于360度时,反转角速度信号后反向接到积分器电路的输入端。也就是说,输入积分器电路的角速度信号是经过整形处理的信号。控制信号是一个与传感器输出的角速度信号同步的方波,通过控制信号连接到输入的正向或反向,达到整形传感器输出的角速度信号的目的。经过整形的信号才能被积分器电路放大后输出,正弦信号的幅度越大,积分器电路输出值越大。积分器电路的输出与正弦波幅度成正比,即与角速度成正比。

在陀螺仪传感器工作时,通常先施加差分的振荡电压驱动x轴,频率是fx,检测y方向的电荷变化。再同时在x轴和y轴上施加振荡电压驱动z轴,频率是fz,检测x方向和y方向的电荷变化。由于x轴被连续驱动两次且频率不同,所以在第二次驱动时,第一次驱动造成的振动并没有完全停止,检测到的角速度信号(即检测信号)既含有频率为fz的角速度信号又含有fx的x轴驱动残余信号。

本实施例的陀螺仪传感器控制电路,主要用于对传感器采集的信号进行前端处理,在数字滤波器之后可以连接其他电路进行后续处理;并且,在模数转换后的数字信号的信噪比满足要求的情况下,数字滤波器可以省略。本实施例的陀螺仪传感器控制电路,使用积分器电路替代现有技术中的混频电路和锁相环电路来实现传感器残余信号的去除,简化了系统设计。

本实施例的可控增益的开关电容型积分器电路,主放大器a3采用了斩波(chopping)技术(即,在积分器电路中包括斩波电路chp1和chp2,如图4所示),可以减小低频噪声(主要是1/f噪声)和输入端的直流offset(失调)电压。其中,斩波(chopping)技术是一种调制技术,用于将低频的信号调制到高频;由于积分器本身相当于低通网路,因此被调制到高频的噪声信号在经过积分器(低通网络)时可以最终被衰减。在本实施例中,积分电容c4未使用chopping(斩波)技术,以提高chopping时钟的频率,避免放大器在每次chopping时对电容c4反复充放电。根据nyquist(奈奎斯特)采样定理,高的chopping时钟频率则可以将较高的噪声信号进行调制,最终滤除掉。由于使用了斩波技术,使得对放大器本身噪声的要求降低,进而放大器的设计难度降低。由于在该积分器电路中,噪声被衰减,信号被放大,提高了信号的信噪比,因而使得信号的恢复更加容易。显然,在本实施例中,采用积分器电路替代现有技术中的混频电路、锁相环电路和低通滤波器,可以既放大角速度信号又同时去除传感器的残余信号,不需要其它的时钟电路和外接器件,并且,由于积分器电路整体上比现有技术中的混频电路、锁相环电路和低通滤波器的整体所占用的电路面积小、成本低而且功耗也低,因此,可以降低成本、节省电路面积并降低电路的功耗。

在本实用新型的一些实施例中,所述定位模块包括gps定位模块、北斗卫星定位模块或者格洛纳斯卫星定位模块中的一种。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种交通工具中转器,包括定位模块、远程通讯模块、陀螺仪模块、调速器、控制器、信号集成处理模块、防拆装置以及功能输入接口,其特征在于:所述防拆装置、定位模块、陀螺仪模块与信号集成处理模块电连接;所述远程通讯模块与信号集成处理模块双向通信连接、所述控制器与信号集成处理模块模块双向通信连接,所述控制器接入机车电机。

2.根据权利要求1所述的交通工具中转器,其特征在于,所述功能输入接口包括档位开关、防盗控制输出接口、感应锁、刹车控制器、修复控制器、倒车控制器和导航控制器。

3.根据权利要求1所述的交通工具中转器,其特征在于,所述防拆装置包括设置于中转器之内的nfc天线;还包括nfc贴片天线,与中转器主体中的nfc天线配对连接。

4.根据权利要求3所述的交通工具中转器,其特征在于,所述nfc贴片天线与所述nfc天线一一配对连接。

5.根据权利要求1所述的交通工具中转器,其特征在于,所述远程通讯模块包括gsm通信模块、3g通信单元或者4g通信单元中的一种或几种组合。

6.根据权利要求1所述的交通工具中转器,其特征在于,所述陀螺仪模块包括陀螺仪传感器控制电路,包括选通电路、电荷放大电路、积分器电路和模数转换电路,其中,所述选通电路的输入端与陀螺仪传感器的输出端相连,所述选通电路的输出端与所述电荷放大电路的输入端相连,所述电荷放大电路的输出端与所述积分器电路的输入端相连,所述积分器电路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连。

7.根据权利要求6所述的交通工具中转器,其特征在于,所述陀螺仪传感器的驱动信号为正弦波,所述陀螺仪传感器输出的角速度信号为与所述驱动信号同频同相的正弦波,连接到所述积分器电路的正负端的控制信号为与所述角速度信号同步的方波。

8.根据权利要求6所述的交通工具中转器,其特征在于,所述陀螺仪传感器控制电路还包括给所述陀螺仪传感器提供驱动信号的数字式频率合成器。

9.根据权利要求7所述的交通工具中转器,其特征在于,所述角速度信号的正弦相位大于零度而小于180度时,将所述角速度信号正向连接到所述积分器电路的输入端;所述角速度信号的正弦相位大于180度而小于360度时,将所述角速度信号反转后反向连接到所述积分器电路的输入端。

10.根据权利要求1所述的交通工具中转器,其特征在于,所述定位模块包括gps定位模块、北斗卫星定位模块或者格洛纳斯卫星定位模块中的一种。

技术总结
一种交通工具中转器,包括定位模块、远程通讯模块、陀螺仪模块、调速器、控制器、信号集成处理模块、防拆装置以及功能输入接口,其特征在于:所述防拆装置、定位模块、陀螺仪模块与信号集成处理模块电连接;所述远程通讯模块与信号集成处理模块双向通信连接、所述控制器与信号集成处理模块模块双向通信连接,所述控制器接入机车电机。通过上述方式,本方案能够通过控制器的各种功能按键接头直接接入中转器,通过协议编码的方式跟控制器通讯,实现只要通讯线,无需其他辅助线,简化整车布线复杂的问题。

技术研发人员:陈炳;温国见
受保护的技术使用者:中江本富电子科技有限公司
技术研发日:2019.05.25
技术公布日:2020.06.09

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